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(tài)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(jù)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

 

．
③1mol CO₂ 中含有的σ鍵數(shù)目為

 

．
（3）H₂SeO₃的K₁和K₂分別為2.7×10^-3和2.5×10^-8，H₂SeO₄第一步幾乎完全電離，K₂為1.2×10^-2，請根據(jù)結構與性質的關系解釋：
①H₂SeO₃和H₂SeO₄第一步電離程度大于第二步電離的原因：

 

；
②H₂SeO₄比H₂SeO₃酸性強的原因：

 

．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,弱電解質在水溶液中的電離平衡

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）①Mn的原子序數(shù)為25，根據(jù)能量最低原理可寫出Mn的基態(tài)原子的電子排布式，進而可確定Mn²⁺基態(tài)的電子排布式；
②利用加成電子對互斥模型判斷；
（2）①根據(jù)N₂與CO為等電子體，結合等電子體結構相似判斷；
②根據(jù)中心原子形成的δ鍵和孤電子對數(shù)判斷雜化類型；
③據(jù)CO₂的結構式O=C=O判斷；
（3）①酸第一步電離產生的酸根陰離子帶有負電荷，由于異種電荷相互吸引，第一步產生的H⁺抑制第二步電離；
②H₂SeO₃的分子結構為，Se為+4價，而H₂SeO₄的分子結構為，Se為+6價，后者Se原子吸電子能力強．

解答： 解：（1）①Mn的原子序數(shù)為25，基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，則Mn²⁺基態(tài)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；
②H₂O 分子中O形成2個δ鍵，孤電子對數(shù)為

6-2×1

2

=2，則為雜化sp³，故答案為：sp³；
③CO₂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(shù)目為2×6.02×10²³個，故答案為：2×6.02×10²³個；
（3）①酸第一步電離產生的酸根陰離子帶有負電荷，吸引H⁺，同時產生的H⁺抑制第二步電離，所以H₂SeO₄和H₂SeO₃第一步電離程度大于第二部電離程度，導致第一步電離后生成的負離子較難再進一步電離出帶正電荷的氫離子，故答案為：第一步電離后生成的負離子較難再進一步電離出帶正電荷的氫離子；
②H₂SeO₃的分子結構為，Se為+4價，而H₂SeO₄的分子結構為，Se為+6價，后者Se原子吸電子能力強，導致Se-O-H中的O原子更向Se偏移，則羥基上氫原子更容易電離出H⁺，
故答案為：H₂SeO₃和H₂SeO₄可表示為 （HO）SeO₂和 （HO）₂SeO₂．H₂SeO₃中Se為+4價，而H₂SeO₄中Se為+6價，正電性更高．導致Se-O-H中的O原子更向Se偏移，越易電離出H⁺．

點評：本題綜合考查物質的結構與性質知識，側重于電子排布式、等電子體、雜化類型與配位鍵等知識，題目難度中等，注意把握雜化類型的判斷方法．