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________。

③1 mol CO2中含有的σ鍵數目為________。

(3)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮空間構型，[Cu(OH)4]2－的結構可用示意圖表示為_______________________________

 

Answer 1

　(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)　②平面三角形

(2)①CO　②sp3　③2×6.02×1023個(或2 NA)

(3)

 

【解析】　(1)①Mn元素的原子核外有25個電子，其基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，則Mn2＋的基態電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。②NO中N原子采取sp2雜化，NO3—為平面三角形結構。

(2)①CO與N2是等電子體，N2的結構式為N≡N，從而推知CO的結構式為C≡O。

②雜化軌道用于形成σ鍵和容納未成鍵電子，H2O分子中O原子形成2個σ鍵，且有2對未成鍵電子，則O原子采取sp3雜化。

③CO2的結構式為COO,1 mol CO2含有2 mol σ鍵。

(3)Cu2＋有空軌道，OH－能提供孤電子對，Cu2＋與OH－形成配位離子[Cu(OH)4]2－。