Question

【題目】錳及其化合物用途非常廣泛。回答下列問題:

（1）基態Mn原子的電子排布式為_________。

（2）MnCl2熔點(650℃)比MnO熔點(1650℃)低, 其主要原因是____________。

（3）錳的一種配合物的化學式為[Mn(CO)5(CH3CN)]Br。

①配合物中錳元素的價態為________。

②配體CH3CN與中心原子形成配位鍵時,提供孤對電子的原子是_____，該分子中碳原子的雜化方式為_______；C、H、N的電負性從大到小的順序為________。

③配體CO的等電子體有：_________（任寫一種），N2O的分子空間構型為__________。

（4）某種含錳特殊材料的晶胞結構如下圖所示，該晶體的化學式為：_________；若晶胞邊長為anm,用NA表示阿伏加德羅常數的值,則該晶胞的密度為____(列出代數式即可)。

Answer 1

【答案】3d54s2 Cl-所帶電荷比O2-少 +1 N(氮) sp和sp3 N>C>H N2 直線型 ZnMn3N 244/[NA·(a×10-7)]3]g/cm3

【解析】

（1）推斷出Mn元素在元素周期表的位置，即可得出答案；

（2）熔點大小與離子鍵的強弱有關，故只需要比較兩種物質的離子鍵強弱；

（3）①CO、CH3CN的總化合價和為零，再根據總化合價和為零，來得出錳元素的價態，

②配體CH3CN與中心原子形成配位鍵時，N元素與C形成三鍵還剩余一對孤對電子，該分子中碳原子形成了4個共價鍵，另一個碳原子形成了2個共價鍵（三鍵看成一個共價鍵），故雜化方式為sp和sp3，同一周期，從左到右，元素的電負性越來越大，C、H、N的電負性從大到小的順序為N>C>H；

③等電子體是指價電子數和原子數相同的分子、離子或原子團，配體CO的價電子為10，等電子體有N2，NO+等，N2O的分子的中心原子O的雜化方式為sp，空間構型為直線型；

（4）采用“均攤法”可得出晶體的化學式，該晶胞的密度為帶入數據即可求出；

（1）Mn元素為25號元素，基態Mn原子的電子排布式為3d54s2；

（2）MnCl2、MnO都為離子化合物，因為Cl-所帶電荷比O2-少，故前者形成的離子鍵弱于后者，故熔點較低；

（3）①CO、CH3CN的總化合價和為零，再根據總化合價和為零，來得出錳元素的價態為+1；

②配體CH3CN與中心原子形成配位鍵時，N元素與C形成三鍵還剩余一對孤對電子，其他原子沒有孤對電子，提供孤對電子的原子是N元素，該分子中碳原子形成了4個共價鍵，另一個碳原子形成了2個共價鍵（三鍵看成一個共價鍵），故雜化方式為sp和sp3，同一周期，從左到右，元素的電負性越來越大，C、H、N的電負性從大到小的順序為N>C>H；

③等電子體是指價電子數和原子數相同的分子、離子或原子團，配體CO的價電子為10，等電子體有N2，NO+等，ABx分子中價層電子對總數=x+(a-xb)/2,a表示A原子價電子數,b表示與中心原子結合的原子B提供的單電子數(8-B最外層電子數),x表示與中心原子結合的原子數，N2O的分子中中心原子為O有6個價電子，N元素提供3個單電子，帶入上式得價層電子對總數=2+（6-23）/2=2，故中心原子O的雜化方式為sp，空間構型為直線型；

（4）采用“均攤法”可得出晶體的化學式，Zn原子位于頂點，其個數為：8=1，Mn原子位于面心，其個數為：6=3，N原子位于體心，其個數為1，該晶體的化學式為ZnMn3N，該晶胞的密度為，帶入數據得244/[NA·(a×10-7)]3]g/cm3。