Question

18．一項科學(xué)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）本題所涉及的物質(zhì)中，只含極性鍵的非極性分子為B
a．CH₂Ob．CO₂c．COd．H₂Oe．Na₂CO₃
（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寫出一種與CO分子互為等電子體的離子（只由一種元素構(gòu)成）的化學(xué)式O₂²⁺、C₂^2-．
②HCHO分子中C原子軌道的雜化類型為sp²．
③1mol CO₂中含有的σ鍵數(shù)目為2N_A ．
（3）向一定物質(zhì)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(jīng)高溫灼燒，可制得CuMn₂O₄．
①Mn²⁺基態(tài)的外圍電子排布圖可表示為．
②CO₃^2-的空間構(gòu)型是CO₃^2-中C原子價層電子對數(shù)為$\frac{4+2}{2}$=3、則碳是sp²雜化，沒有孤對電子，其空間構(gòu)型為平面三角形（用文字描述）．

Answer 1

分析 （1）由不同非金屬元素形成的化學(xué)鍵為極性鍵，由同種非金屬元素形成的化學(xué)鍵為非極性鍵，只含非極性鍵的分子為非極性分子；若分子含有極性鍵，但結(jié)構(gòu)對稱，正負(fù)電荷的中心重合，則為非極性分子，極性分子中正負(fù)電荷的中心不重合，具有一定的極性，以此來解答；
（2）①根據(jù)等電子體中原子數(shù)相同、價電子數(shù)相同分析；
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(jié)構(gòu)式O=C=O判斷；
（3）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(jìn)而可確定Mn²⁺基態(tài)的電子排布式；
②計算C原子價層電子對數(shù)、孤電子對數(shù)，進(jìn)而確定其空間構(gòu)型；

解答 解：（1）a．CH₂O是極性鍵形成的極性分子，故錯誤；b．CO₂是極性鍵形成的非極性分子，故正確；c．CO是極性鍵形成的極性分子，故錯誤；d．H₂O是極性鍵形成的極性分子，故錯誤；e．Na₂CO₃是離子晶體構(gòu)成微粒不是分子，故錯誤；故選B；
（2）①CO含有2個原子14個電子，所以CO互為等電子體的一種分子和一種離子的化學(xué)式為：N₂、CN^-（或O₂²⁺、C₂^2-、NO⁺），
故答案為：O₂²⁺、C₂^2-；
②HCHO中碳原子含有3個σ鍵，不含孤電子對，采用sp² 雜化，
故答案為：sp²；
③CO₂的結(jié)構(gòu)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2mol或2×6.02×10²³或2N_A，
故答案為：2mol或2×6.02×10²³或2N_A；
（3）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），所以外圍電子排布圖為：故答案為：；
②CO₃^2-中C原子價層電子對數(shù)為$\frac{4+2}{2}$=3、沒有孤對電子，其空間構(gòu)型為平面三角形，
故答案為：CO₃^2-中C原子價層電子對數(shù)為$\frac{4+2}{2}$=3、則碳是sp²雜化，沒有孤對電子，其空間構(gòu)型為平面三角形．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、雜化方式、空間構(gòu)型、等電子體等，注意對基礎(chǔ)知識的理解掌握．