《2025年学霸高考黑题化学人教版》

巩固训练2 (2025·海南三亚模拟) 铁、铬、锰被称为黑色金属，是常见的金属材料。回答下列问题：
(1)基态亚铁离子的价层电子轨道表示式为。
(2)二甲基亚砜是一种重要的极性溶剂。铬和锰等过渡金属卤化物在二甲基亚砜中有一定溶解度，故可以应用在有机电化学中。
①铬的第二电离能大于锰的第二电离能，其原因是铬的第二电离能是失去半充满的3d⁵上的电子，较稳定，锰的第二电离能是失去4s¹上的电子，铬所需能量更多。
②基态S原子最高能级的电子云轮廓图形状为哑铃形。
(3)铬的一种配合物结构如图所示，该配合物中Cr³⁺的配位数为6。ClO₄⁻的空间构型为正四面体形。

(4)某铁的化合物的晶胞结构如图所示(形状为长方体)。

①该化合物的化学式为Fe(NH₃)₂Cl₂。
②该化合物的热稳定性比FeCl₂弱(填“强”或“弱”)。
③该晶体的密度为$\frac{322×10^{21}}{a^2b·N_A}$g·cm⁻³(用含$a$、$b$、$N_{A}$的代数式表示)。

答案：
巩固训练2
(1)
(此处为Fe²⁺价层电子轨道图)
(2)①铬的第二电离能是失去半充满的3d⁵上的电子，较稳定，锰的第二电离能是失去4s¹上的电子，铬所需能量更多　②哑铃形
(3)6　正四面体形
(4)①Fe(NH₃)₂Cl₂　②弱　$\frac{322×10^{21}}{a^2b·N_A}$
解析：
(1)Fe是26号元素，亚铁离子核外有24个电子，基态亚铁离子的价层电子轨道表示式为 。
(2)①Mn的原子序数为25，价层电子排布式为3d⁵4s²，Cr为24号元素，价层电子排布式为3d⁵4s¹，铬的第二电离能是失去半充满的3d⁵上的电子，较稳定，锰的第二电离能是失去4s¹上的电子，铬所需能量更多，故铬的第二电离能大于锰的第二电离能。②基态S原子价层电子排布式为3s²3p⁴，最高能级为3p，电子云轮廓图形状为哑铃形。
(3)该配合物中Cr与6个氮原子形成6个配位键，故配位数为6，ClO₄⁻中心原子价层电子对数为4 + $\frac{1}{2}$×(7 + 1 - 4×2)=4，且不含孤电子对，空间构型为正四面体形。
(4)①该晶胞中NH₃的个数为8×$\frac{1}{8}$ + 4×$\frac{1}{2}$ = 4，Fe的个数为8×$\frac{1}{8}$ = 2，Cl的个数为2 + 4×$\frac{1}{2}$ = 4，该化合物的化学式为Fe(NH₃)₂Cl₂；②Fe(NH₃)₂Cl₂中NH₃中N原子和Fe²⁺形成配位键，该化合物的阳离子半径比Fe²⁺大，离子键强度弱于FeCl₂，受热会分解生成NH₃，热稳定性比FeCl₂弱；③该晶体的密度为$\frac{4×17 + 2×56 + 4×35.5}{a^2b×10^{-21}·N_A}$ = $\frac{322×10^{21}}{a^2b·N_A}$g·cm⁻³。