Question

【题目】三乙酸锰可作单电子氧化剂，用如下反应可以制取三乙酸锰：4Mn(NO3)2·6H2O+26(CH3CO)2O=4(CH3COO)3Mn +8HNO2+ 3O2↑+40CH3COOH。

(1)基态锰原子的价层电子排布式为__________。

(2) CH3COOH中碳原子的杂化形式为________。

(3) NO3-的空间构型是①______，与NO3-互为等电子体的分子的化学式为②______(任写一种)。

(4) CH3COOH能与H2O以任意比互溶的原因是____________________。

(5)某种镁铝合金可作为储钠材料，该合金晶胞结构如图所示，晶胞棱长为anm，该合金的化学式为①_______，晶体中每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为②_______，该晶体的密度为③______g/cm3(阿伏伽德罗常数的数值用NA表示)。

Answer 1

【答案】3d54s2 sp3和sp2 平面三角形 BF3或BCl3 CH3COOH与H2O均为极性分子，且分子间可以形成氢键 Mg2Al 4

【解析】

(1)锰为25号元素，基态锰原子的价层电子为其3d、4s能级上的电子；

(2)CH3COOH中甲基上C原子价层电子对个数是4、羧基上C原子价层电子对个数是3，根据价层电子对互斥理论判断碳原子的杂化形式；

(3)根据价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，判断NO3-离子的空间构型，与NO3-互为等电子体的分子中含有4个原子、价电子数是24；

(4)极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂，能和水分子形成分子间氢键的物质易溶于水；

(5)根据均摊法计算晶胞中含有的Al原子和Mg原子个数，确定晶胞的化学式；根据晶胞结构判断晶体中每个镁原子周围距离最近的铝原子数目；根据晶体的密度=计算。

(1)锰为25号元素，价层电子为其3d、4s能级上的电子，基态锰原子的价层电子排布式为3d54s2 ，故答案为：3d54s2；

(2) CH3COOH中甲基上的碳原子含有4个σ键，没有孤电子对，采用sp3杂化，羧基上的碳原子含有3个σ键，没有孤电子对，采用sp2杂化，故答案为：sp3和sp2；

(3) NO3一中氮原子价层电子对数为3+=3，N原子轨道的杂化类型为sp2，空间构型为平面三角形；NO3-中有4个原子，5+6×3+1=24个价电子，SO3中有4个原子，6+6×3=24个价电子，与NO3-是等电子体，BF3、BCl3等也与硝酸根离子为等电子体，故答案为：平面三角形；SO3或BF3、BCl3等；

(4) CH3COOH与H2O均为极性分子，且分子间可以形成氢键，使得CH3COOH能与H2O以任意比互溶，故答案为：CH3COOH与H2O均为极性分子，且分子间可以形成氢键；

(5)该晶胞中含有Al原子个数=2×=1、Mg原子个数=2×+8×=2，所以其化学式Mg2Al；在晶胞中，镁原子位于顶点和2个面的面心，铝原子位于2个面的面心，每个镁原子周围距离最近的铝原子数目为4个，距离均为面对角线长度的一半；晶胞棱长为anm，则晶胞体积=(a×10-7)3cm3，晶胞的质量=g=g，则晶胞的密度===g/cm3，故答案为：Mg2Al；4；。