Question

1．咔咯配合物的研究越來越受到科學家的重視．如某種咔咯錳的配合物能將苯
乙烯氧化為或，某種咔咯鐵的配合物能將溫室氣體CO₂轉化為CO${\;}_{3}^{2-}$和CO．
（1）Mn³⁺基態核外電子排布式為3d⁴．
（2）分子中碳原子軌道的雜化類型是sp²、sp³，1mol分子中含有σ鍵的數目為18mol．
（3）與CO${\;}_{3}^{2-}$互為等電子體的一種分子為BF₃（填化學式）；C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞C．
（4）FeCl₂•4H₂O與咔咯配體在一定條件下可制得如圖所示的咔咯鐵配合物，其中的配位原子是N、Cl．

Answer 1

分析 （1）Mn原子核外電子數為25，處于第四周期ⅦB族，基態電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²；
（2）分子中苯環上的碳和醛基上的碳，都是sp²雜化，而亞甲基上的碳是sp³雜化；1mol分子中含有8mol的碳氫單鍵、8mol的碳碳鍵和2mol的碳氧單鍵；
（3）等電子體是指具有相同原子數和相同價電子數的原子團；同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；
（4）N和Cl原子提供孤對電子，亞鐵離子提供空軌道，形成配位鍵，以此來解答；

解答 解：（1）Mn原子核外電子數為25，處于第四周期ⅦB族，基態電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，所以Mn³⁺基態的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴或[Ar]3d⁴，基態核外電子排布式為3d⁴，故答案為：3d⁴；
（2）分子中苯環上的碳和醛基上的碳，都是sp²雜化，而亞甲基上的碳是sp³雜化，所以碳原子軌道的雜化類型是sp²、sp³，1mol分子中含有8mol的碳氫單鍵、8mol的碳碳鍵和2mol的碳氧單鍵，所以1mol中含有18mol的σ鍵，故答案為：sp²、sp³；18mol；
（3）CO₃^2-，原子數為4，價電子數為：24，則NO₃^-、SiO₃^2-、BF₃（或BCl₃、SO₃） 為其等電子體，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，所以C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為：N＞O＞C，故答案為：BF₃（或BCl₃、SO₃）；    N＞O＞C；
（4）N和Cl原子提供孤對電子，亞鐵離子提供空軌道，形成配位體，所以配位原子是N、Cl，故答案為：N、Cl．

點評 本題考查配位鍵的形成，為高頻考點，把握配位鍵的形成及中心原子為解答本題的關鍵，側重分析與應用的考查，注意原子結構與性質的應用，題目難度不大．