Question

【题目】由硝酸锰[Mn(NO3)2]制备的一种含锰催化剂，常温下能去除甲醛、氢氰酸(HCN)等有毒气体。

(1) Mn2＋基态核外电子排布式是________________。NO3-的空间构型为__________________(用文字描述)

(2) 甲醛分子中，碳原子的杂化方式为________。

(3) HCN分子中σ键与π键的数目比为________。H、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序为________。

(4) 硝酸锰受热可分解生成NO2和某种锰的氧化物。该氧化物晶胞结构如右图所示。写出硝酸锰受热分解的化学方程式：__________________________。

Answer 1

【答案】[Ar]3d5 平面正三角形 sp2 1∶1 N>C>H Mn(NO3)2MnO2＋2NO2↑

【解析】

（1）Mn原子核外电子数为25，原子形成阳离子先按能层高低失去电子，能层越高的电子越容易失去，同一能层中按能级高低失去电子，能级越高越容易失去；

根据价层电子对互斥理论判断NO3-的空间构型；

（2）甲醛分子中C原子价层电子对个数为3且不含孤电子对；

（3）HCN的分子结构为H-CN，根据结构式推出σ键与π键的数目比；同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，据此分析；

（4）根据该氧化物晶胞结构，结合均摊法算出氧化物的化学式，再写出化学方程式。

（1）Mn为25号元素，Mn2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；

NO3-中N原子形成3个δ键，没有孤电子对，则应为平面三角形；

（2）甲醛分子中C原子价层电子对个数为3且不含孤电子对，所以甲醛为平面三角形结构，C原子杂化类型是sp2；

(3) HCN的分子结构为H-CN，其中C-H键为σ键，CN键中含1个σ键和2个π键，故σ键与π键的数目比为1：1；

同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则有电负性C＜N，H的电负性最小，故有：N>C>H；

(4) 根据该氧化物晶胞结构，结合均摊法可知，锰原子数为，O原子数为，则氧化物的化学式为MnO2，硝酸锰受热可分解生成NO2和MnO2，则硝酸锰受热分解的化学方程式为：Mn(NO3)2MnO2＋2NO2↑。