Question

【題目】【化學-選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】錳及其化合物用途非常廣泛。回答下列問題:

(1)Al70Pd21Mn9是一種準晶體(介于晶體和非晶體之間的固體),能準確證明其不是晶體的方法是___________。

(2)基態(tài)Mn原子的價電子排布式為_________,未成對電子數(shù)為_____個。

(3)MnS熔點(1610℃)比MnO熔點(1650℃)低,其原因是____________。

(4)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(tài)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________。

(5)錳的含氧酸有HMnO4(高錳酸)、H2MnO3(亞錳酸),高錳酸的酸性比亞錳酸強,理由是_________。

(6)某種含錳特殊材料的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示:

若晶胞參數(shù)為anm,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶胞的密度為____(列出代數(shù)式即可)。

Answer 1

【答案】 X射線衍射實驗 3d54s2 5 S2-的半徑比O2-的大，MnS的晶格能小 +1 N(氮) sp和sp3 N>C>H 高錳酸分子(HOMnO3)中含有三個非羥基氧原子，亞錳酸[(HO)2MnO]中只有一個非羥基氧原子 g/cm3

【解析】(1)晶體具有微觀點陣結(jié)構(gòu)，能發(fā)生X射線衍射現(xiàn)象，故能準確證明Al70Pd21Mn9不是晶體的方法是X射線衍射實驗，若不產(chǎn)生X射線衍射現(xiàn)象，則不是晶體。本題答案為：X射線衍射實驗。

(2)Mn是25號元素價電子排布式為3d54s2,5個3d電子分別位于5個不同的軌道上，有5個未成對電子。

(3) MnS和MnO晶體類型相同，由于S2-的半徑比O2-的大，則MnS的晶格能比MnO小，MnS熔點比MnO熔點低。故本題答案為：S2-的半徑比O2-的大，MnS的晶格能小。

(4) ①配合物[Mn(CO)5(CH3CN)]Br的配體有CO、CH3CN分子和Br-,根據(jù)化合價代數(shù)和為零，配合物中錳元素的價態(tài)為+1；

②配體CH3CN與中心原子形成配位鍵時,碳原子價電子都用于形成共用電子對，氮原子5個價電子有三個形成共用電子對，還有一對孤對電子，所以提供孤對電子的原子是氮原子,該分子中兩個碳原子其中CH3-上碳原子的雜化方式為sp3 ，-CN上的碳原子雜化方式為sp；元素的非金屬性越強，吸引電子能力越強，則電負性越大，所以C、H、N的電負性從大到小的順序為N>C>H；故本題答案為：+1 ；N(氮) ； sp和sp3 ；N>C>H；

(5)HMnO4和H2MnO3都是含氧酸,高錳酸是一元酸，含有三個非羥基氧，亞錳酸為二元酸，含有一個非羥基氧,含羥基氧越多酸性越強，所以高錳酸的酸性比亞錳酸強；故本題答案為：

高錳酸分子(HOMnO3)中含有三個非羥基氧原子，亞錳酸[(HO)2MnO]中只有一個非羥基氧原子。

(6) 根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)計算含有的原子數(shù)，含有Zn原子數(shù): 8=1,含Mn原子數(shù)6=3，含有N原子數(shù)：1個，故晶胞中Zn、Mn、N原子個數(shù)比為1:3:1，ZnMn3N的摩爾質(zhì)量是244g/mol,，據(jù)m=V得：10-7）3 cm3NA/mol=244g/mol，g/cm3，故本題答案為： g/cm3。