Question

【題目】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被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O。

①根據等電子原理，CO分子的結構式為________。

②1 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

【答案】1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) 平面三角形 C≡O 2×6.02×1023(或2NA) (或)

【解析】

（1）①Mn的原子序數為25，根據能量最低原理可寫出Mn的基態原子的電子排布式，進而可確定Mn2+基態的電子排布式；②利用價層電子對互斥模型判斷；

（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據CO2的結構式O=C=O判斷；

（3）[Cu（OH）4]2-中與Cu2+與4個OH-形成配位鍵。

（1）①Mn的原子序數為25，基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，則Mn2+基態的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5），故答案為：1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）；

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；

②CO2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2×6.02×1023個，故答案為：2×6.02×1023(或2NA)；

（3）[Cu（OH）4]2-中Cu2+與4個OH-形成配位鍵，則[Cu（OH）4]2-的結構可用示意圖表示為：，故答案為：。