Question

13．一項(xiàng)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）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．
①M(fèi)n²⁺基態(tài)的電子排布式可表示為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵（或[Ar]3d⁵）．
②NO₃^-的空間構(gòu)型是平面三角形（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(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)．
②H₂O 分子中O 原子軌道的雜化類(lèi)型為sp³．
③1mol CO₂ 中含有的σ鍵數(shù)目為2×6.02×10²³個(gè)（或2mol）．
（3）向CuSO₄ 溶液中加入過(guò)量NaOH 溶液可生成[Cu（OH）₄]^2-．不考慮空間構(gòu)型，[Cu（OH）₄]^2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為．
（4）如圖1為三種不同晶體的晶胞結(jié)構(gòu)圖：

①圖I γ-Fe結(jié)構(gòu)中每個(gè)鐵原子周?chē)�距離最近且相等的鐵原子數(shù)目為12．
②圖II是元素Ni的一種碲（Te）化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，則該化合物的化學(xué)式為NiTe₂．
③圖III是一種鎳基合金儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖．該合金儲(chǔ)氫后，含1mol La的合金可吸附H₂的數(shù)目為3mol或3N_A．
（5）已知1-丙醇和2-丙醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下：
1-丙醇：CH₃-CH₂-CH₂-OH
2-丙醇：
圖2是這兩種物質(zhì)的其中一種的核磁共振譜，并且峰面積比分別為1：1：6，請(qǐng)指出具有該核磁共振氫譜的物質(zhì)是2-丙醇 （寫(xiě)名稱(chēng)）

Answer 1

分析 （1）①M(fèi)n的原子序數(shù)為25，根據(jù)能量最低原理可寫(xiě)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利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷；
（2）①根據(jù)N₂與CO為等電子體，結(jié)合等電子體結(jié)構(gòu)相似判斷；
②根據(jù)中心原子形成的δ鍵和孤電子對(duì)數(shù)判斷雜化類(lèi)型；
③據(jù)CO₂的結(jié)構(gòu)式O=C=O判斷；
（3）[Cu（OH）₄]^2-中與Cu²⁺與4個(gè)OH^-形成配位鍵；
（4）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，以頂點(diǎn)上的鐵原子為例，距離最近且相等的鐵原子位于經(jīng)過(guò)該頂點(diǎn)的12個(gè)面的面心上，據(jù)此答題；
②利用均攤法確定其化學(xué)式；
③根據(jù)均攤法，可計(jì)算出1mol La的合金可吸附H₂的數(shù)目；
（5）核磁共振譜中的峰面積比分別為1：1：6，說(shuō)明該有機(jī)物分子中含有的不同位置氫原子有3種，分別含有氫原子數(shù)之比為1：1：6．

解答 解：（1）①M(fèi)n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(gè)δ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，則應(yīng)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(jié)構(gòu)相似，N₂的結(jié)構(gòu)為N≡N，則CO的結(jié)構(gòu)為C≡O(shè)，故答案為：C≡O(shè)；
②H₂O 分子中O形成2個(gè)δ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為$\frac{6-2×1}{2}$=2，則為雜化sp³；
③CO₂的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，分子中C形成2個(gè)δ鍵，則1molCO₂中含有的σ鍵數(shù)目為×6.02×10²³個(gè)（或2mol），
故答案為：2×6.02×10²³個(gè)（或2mol）；
（3））[Cu（OH）₄]^2-中與Cu²⁺與4個(gè)OH^-形成配位鍵，可表示為，
故答案為：；
（4）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，以頂點(diǎn)上的鐵原子為例，距離最近且相等的鐵原子位于經(jīng)過(guò)該頂點(diǎn)的12個(gè)面的面心上，所以每個(gè)鐵原子周?chē)�距離最近且相等的鐵原子數(shù)目為12，
故答案為：12；
②該晶胞中鎳原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$，Te原子個(gè)數(shù)=2，則該晶胞中鎳和碲原子個(gè)數(shù)之比為1：2，則其化學(xué)式為：NiTe₂，
故答案為：NiTe₂；
③根據(jù)均攤法，可知每個(gè)晶胞中含有La原子為8×$\frac{1}{8}$=1，而每個(gè)晶胞中含有氫分子的個(gè)數(shù)為：8×$\frac{1}{4}$+2×$\frac{1}{2}$=3，所以1mol La的合金可吸附H₂的數(shù)目為3mol，
故答案為：3 mol或3N_A；
（5）根據(jù)該有機(jī)物的核磁共振譜中的峰面積比分別為1：1：6可知：該有機(jī)物分子中含有的不同位置氫原子有3種，分別含有氫原子數(shù)之比為1：1：6，1-丙醇（CH₃-CH₂-CH₂-OH}中不同位置的氫原子有三種，其數(shù)目之比為1：3：4；
2-丙醇中不同位置的氫原子有三種，其氫原子數(shù)目之比為1：1：6，所以滿(mǎn)足條件的物質(zhì)為：2-丙醇，
故答案為：2-丙醇．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及化學(xué)鍵、晶體的計(jì)算、核外電子排布式的應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)，這些知識(shí)點(diǎn)都是高考熱點(diǎn)，學(xué)會(huì)根據(jù)均攤法確定物質(zhì)的化學(xué)式，難度中等．