Question

过渡元素由于其特殊的核外电子排布而其有特殊的性质，成为化学研究的重点和前沿。

(l）过波元素处于周期表的____区和f 区。

(2）过渡元素能形成简单化合物，还能形成多种配位化合物

① 通常，d轨道全空或全满的过渡金属离子与水分子形成的配合物无颜色，否则有颜色。如[Co(H₂O)₆]²⁺显粉红色，据此判断，[Mn(H₂O)₆]²⁺____（填“有”或“无”）颜色。

② Ni²⁺可形成多种配合物，如Ni(CN)₄^2-。写出CN^-的电子式____，若其中两个CN^-被NO₂^-替换，得到的配合物只有两种结构，则Ni(CN)₄^2-的空间构型是_____, NO₂^-的空间构型是_____，其中N原子的杂化方式是_____。

③ 从结构角度分析并比较CoF₂与CoCl₂晶体的熔点高低___________。

（3）金、铜等金属及合金可用作生产石墨烯的催化剂，下图是一种铜金合金的晶胞示意图：

① 在该铜金合金的晶体中，与Cu原子距离相等且最近的Au原子数为_______。

② 原子坐标参数是用来表示晶胞内部各原子相对位置的指标，若A的原子坐标参数为（0,0,0)；B的原子坐标参数为（0,1,0) , C的原子坐标参数为（l,0,0)。则D的原子子坐标参数为_________。

③ 若Au、Cu原子半径分别为r₁和r₂,则该晶胞中的原子空间利用率为__________。

Answer

d、ds 有 平面正方形 折线形 sp2 CoF2比CoCl2的熔点高，原因是氟离子半径比氯离子半径小，CoF2的晶格能更大。 4 （1/2,1,1/2） 或

【解析】(l)结合元素周期表的结构可知过渡元素处于周期表的d区、ds 区和f 区；

(2)① 基态Mn原子的电子排布式为[Ar]3d54s2，Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5，d轨道为半充满结构，与水分子形成的配合物[Mn(H2O)6]2+有颜色；

②CN-和N2是等电子体，则其电子式为；若其中两个CN-被NO2-替换，得到的配合物只有两种结构，说明存在同分异构体，则Ni(CN)42-的空间构型是平面正方形；NO2-中N原子价电子对数为： =3，N原子的杂化方式是sp2，形成三条杂化轨道，其中两条杂化轨道与O形成了两条共价键，一对孤对电子占据剩余的杂化轨道，其空间构型为V形或折线形 ；

③ 氟离子半径比氯离子半径小，CoF2的晶格能比CoCl2晶格能大，则CoF2比CoCl2的熔点高；

(3)

① 由铜金合金的晶体结构可知，与Cu原子距离相等且最近的Au为同一平面上的4个Au原子；

② 若A的原子坐标参数为(0,0,0)；B的原子坐标参数为(0,1,0) ，C的原子坐标参数为(l,0,0)，说明晶胞边长为1，则D的原子子坐标参数为(，1， )

③ 每个晶胞中含有的铜原子数=6×=3，含有的金原子数=×8=1，所以它的化学式可表示为：Cu3Au或AuCu3，则Cu原子和Au原子体积和为π(3r23+r13) ，根据可知晶胞的边长为 (r1+r2)，晶胞的体积为2 (r1+r2)3，空间利用率为×100%=[π(3r23+r13)]÷[2 (r1+r2)3]=。

点睛：注意杂化轨道理论的理解应用，把握常见分子中原子的杂化及空间构型为解答的关键，根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=（a-xb），a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数．根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n=2，sp杂化；n=3，sp2杂化；n=4，sp3杂化；中心原子的杂化类型为sp2，说明该分子中心原子的价层电子对个数是3，无孤电子对数，空间构型是平面三角形。