Question

【題目】由硝酸錳[Mn(NO3)2]制備的一種含錳催化劑，常溫下能去除甲醛、氫氰酸(HCN)等有毒氣體。

(1) Mn2＋基態(tài)核外電子排布式是________________。NO3-的空間構(gòu)型為__________________(用文字描述)

(2) 甲醛分子中，碳原子的雜化方式為________。

(3) HCN分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比為________。H、C、N三種元素的電負性由大到小的順序為________。

(4) 硝酸錳受熱可分解生成NO2和某種錳的氧化物。該氧化物晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示。寫出硝酸錳受熱分解的化學(xué)方程式：__________________________。

Answer 1

【答案】[Ar]3d5 平面正三角形 sp2 1∶1 N>C>H Mn(NO3)2MnO2＋2NO2↑

【解析】

（1）Mn原子核外電子數(shù)為25，原子形成陽離子先按能層高低失去電子，能層越高的電子越容易失去，同一能層中按能級高低失去電子，能級越高越容易失去；

根據(jù)價層電子對互斥理論判斷NO3-的空間構(gòu)型；

（2）甲醛分子中C原子價層電子對個數(shù)為3且不含孤電子對；

（3）HCN的分子結(jié)構(gòu)為H-CN，根據(jù)結(jié)構(gòu)式推出σ鍵與π鍵的數(shù)目比；同周期元素從左到右元素的電負性逐漸增大，據(jù)此分析；

（4）根據(jù)該氧化物晶胞結(jié)構(gòu)，結(jié)合均攤法算出氧化物的化學(xué)式，再寫出化學(xué)方程式。

（1）Mn為25號元素，Mn2+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；

NO3-中N原子形成3個δ鍵，沒有孤電子對，則應(yīng)為平面三角形；

（2）甲醛分子中C原子價層電子對個數(shù)為3且不含孤電子對，所以甲醛為平面三角形結(jié)構(gòu)，C原子雜化類型是sp2；

(3) HCN的分子結(jié)構(gòu)為H-CN，其中C-H鍵為σ鍵，CN鍵中含1個σ鍵和2個π鍵，故σ鍵與π鍵的數(shù)目比為1：1；

同周期元素從左到右元素的電負性逐漸增大，則有電負性C＜N，H的電負性最小，故有：N>C>H；

(4) 根據(jù)該氧化物晶胞結(jié)構(gòu)，結(jié)合均攤法可知，錳原子數(shù)為，O原子數(shù)為，則氧化物的化學(xué)式為MnO2，硝酸錳受熱可分解生成NO2和MnO2，則硝酸錳受熱分解的化學(xué)方程式為：Mn(NO3)2MnO2＋2NO2↑。