Question

【題目】三乙酸錳可作單電子氧化劑，用如下反應可以制取三乙酸錳：4Mn(NO3)2·6H2O+26(CH3CO)2O=4(CH3COO)3Mn +8HNO2+ 3O2↑+40CH3COOH。

(1)基態錳原子的價層電子排布式為__________。

(2) CH3COOH中碳原子的雜化形式為________。

(3) NO3-的空間構型是①______，與NO3-互為等電子體的分子的化學式為②______(任寫一種)。

(4) CH3COOH能與H2O以任意比互溶的原因是____________________。

(5)某種鎂鋁合金可作為儲鈉材料，該合金晶胞結構如圖所示，晶胞棱長為anm，該合金的化學式為①_______，晶體中每個鎂原子周圍距離最近的鋁原子數目為②_______，該晶體的密度為③______g/cm3(阿伏伽德羅常數的數值用NA表示)。

Answer 1

【答案】3d54s2 sp3和sp2 平面三角形 BF3或BCl3 CH3COOH與H2O均為極性分子，且分子間可以形成氫鍵 Mg2Al 4

【解析】

(1)錳為25號元素，基態錳原子的價層電子為其3d、4s能級上的電子；

(2)CH3COOH中甲基上C原子價層電子對個數是4、羧基上C原子價層電子對個數是3，根據價層電子對互斥理論判斷碳原子的雜化形式；

(3)根據價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數，判斷NO3-離子的空間構型，與NO3-互為等電子體的分子中含有4個原子、價電子數是24；

(4)極性分子的溶質易溶于極性分子的溶劑，能和水分子形成分子間氫鍵的物質易溶于水；

(5)根據均攤法計算晶胞中含有的Al原子和Mg原子個數，確定晶胞的化學式；根據晶胞結構判斷晶體中每個鎂原子周圍距離最近的鋁原子數目；根據晶體的密度=計算。

(1)錳為25號元素，價層電子為其3d、4s能級上的電子，基態錳原子的價層電子排布式為3d54s2 ，故答案為：3d54s2；

(2) CH3COOH中甲基上的碳原子含有4個σ鍵，沒有孤電子對，采用sp3雜化，羧基上的碳原子含有3個σ鍵，沒有孤電子對，采用sp2雜化，故答案為：sp3和sp2；

(3) NO3一中氮原子價層電子對數為3+=3，N原子軌道的雜化類型為sp2，空間構型為平面三角形；NO3-中有4個原子，5+6×3+1=24個價電子，SO3中有4個原子，6+6×3=24個價電子，與NO3-是等電子體，BF3、BCl3等也與硝酸根離子為等電子體，故答案為：平面三角形；SO3或BF3、BCl3等；

(4) CH3COOH與H2O均為極性分子，且分子間可以形成氫鍵，使得CH3COOH能與H2O以任意比互溶，故答案為：CH3COOH與H2O均為極性分子，且分子間可以形成氫鍵；

(5)該晶胞中含有Al原子個數=2×=1、Mg原子個數=2×+8×=2，所以其化學式Mg2Al；在晶胞中，鎂原子位于頂點和2個面的面心，鋁原子位于2個面的面心，每個鎂原子周圍距離最近的鋁原子數目為4個，距離均為面對角線長度的一半；晶胞棱長為anm，則晶胞體積=(a×10-7)3cm3，晶胞的質量=g=g，則晶胞的密度===g/cm3，故答案為：Mg2Al；4；。