Question

【題目】KMnO4是一種高效氧化劑可用來氧化吸附有機異味物.也可以與水中的雜質如二價鐵、錳、硫、氰、酚等反應。實驗室常用Na2C2O4標準溶液標定未知濃度的KMnO4溶液，發(fā)生反應:5C2O42-+2MnO4-+16H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2++10CO2↑。根據以上信息,完成下列問題:

(1)按電子排布K位于元素周期表的_______區(qū),基態(tài)Mn2+的核外電子排布式可表示為_____。

(2)1 mol [Mn( H2O)6]2+中所含有的共價鍵數目為__________。

(3)基態(tài)C原子的核外電子中占據最高能級的電子云輪廓圖為_______.C2O42-中碳原子的軌道雜化類型是___________________.

(4)同主族元素氧、硫、硒對應最簡單氫化物的沸點:H2O>H2Se>H2S,原因是__________。

(5)β-MnSe的結構中Se為面心立方最密堆積，晶胞結構如圖所示。

①β-MnSe中Mn的配位數為_____________。

②若該晶體的晶胞參數為apm,阿伏加德羅常數的值為NA。則距離最近的兩個錳原子之間的距離為______pm, β-MnSe 的密度ρ= ______ ( 列出表達式)g·cm-3。

Answer 1

【答案】s 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 18NA 啞鈴形 sp2雜化 相對分子質量越大，范德華力就越大，沸點就越高，但水分子間形成氫鍵，使熔沸點較高 4

【解析】

(1)K位于周期表中第4周期第IA族，則K位于元素周期表的s區(qū)；基態(tài)Mn原子的核外電子排布式為[Ar]3d54s2，失去4s2兩個電子變成Mn2+，則基態(tài)Mn2+的核外電子排布式可表示為：1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；
(2)[Mn(H2O)6]2+中所含有的σ鍵數目為：6×2=12個氫氧鍵和6個配位鍵，所以1mol[Mn(H2O)6]2+中所含有的σ鍵數目為18NA；
(3)基態(tài)C原子的核外電子排布為1s22s22p2，核外電子中占據最高能級為2p，則基態(tài)C原子的核外電子中占據最高能級的電子云輪廓圖為啞鈴形，C2O42-中碳原子和一個氧原子形成碳氧雙鍵，和另一個氧原子形成碳氧單鍵，和另一個碳原子形成碳碳單鍵，所以碳原子的軌道雜化類型為sp2雜化；
(4)O、S、Se為同主族元素，形成的H2O、H2S和H2Se均為分子晶體，H2O分子間氫鍵導致沸點異常升高，H2S和H2Se隨著相對分子質量增大，分子間作用力增強，沸點升高，氫鍵影響大于分子間作用力影響，所以最簡單氫化物的沸點：H2O＞H2Se＞H2S；
(5)①根據晶胞結構分析，Mn位于四面體中心，周圍有4個Se，則Mn的配位數為4；
②1個晶胞中含有Mn數目為4，含有Se的數目為8×+6×=4，根據晶胞結構可知兩個Mn原子的最近距離為面對角線的一半，距離為cm；一個晶胞體積為V=(a×10-10)3cm3，所以密度為ρ＝g/cm3。