Question

一項科學研究成果表明，銅錳氧化物（CuMn₂O₄）能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．
（1）向一定物質的量濃度的Cu（NO₃）₂ 和Mn（NO₃）₂ 溶液中加入Na₂CO₃ 溶液，所得沉淀經高溫灼燒，可制得CuMn₂O₄．
①Mn²⁺基態(tài)的電子排布式可表示為

 

．
②NO₃^-的空間構型是

 

 （用文字描述）．
（2）在銅錳氧化物的催化下，CO 被氧化為CO₂，HCHO 被氧化為CO₂ 和H₂O．
①根據等電子體原理，CO 分子的結構式為

 

．
②H₂O 分子中O 原子軌道的雜化類型為

 

．
③1mol CO₂中含有的σ鍵數目為

 

．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）①Mn的原子序數為25，根據能量最低原理可寫出Mn的基態(tài)原子的電子排布式，進而可確定Mn²⁺基態(tài)的電子排布式；
②利用價層電子對互斥理論判斷；
（2）①根據N₂與CO為等電子體，結合等電子體結構相似判斷；
②根據中心原子形成的δ鍵和孤電子對數判斷雜化類型；
③據CO₂的結構式O=C=O判斷．

解答： 解：（1）①Mn的原子序數為25，基態(tài)原子的電子排布式為，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，則Mn²⁺基態(tài)的電子排布式可表示為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵（或[Ar]3d⁵），
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
②NO₃^-中N原子形成3個δ鍵，沒有孤電子對，則應為平面三角形，故答案為：平面三角形；
（2）①N₂與CO為等電子體，二者結構相似，N₂的結構為N≡N，則CO的結構為C≡O，故答案為：C≡O；
②H₂O 分子中O形成2個δ鍵，孤電子對數為

6-2×1

2

=2，所以價層電子對數為4，則為sp³雜化，故答案為：sp³雜化；
③CO₂的結構式為O=C=O，分子中C形成2個δ鍵，則1molCO₂中含有的σ鍵數目為2N_A，故答案為：2N_A．

點評：本題綜合考查物質的結構與性質知識，側重于電子排布式、等電子體、雜化類型的判斷等知識，題目難度中等，注意把握雜化類型的判斷方法．