【題目】研究發(fā)現(xiàn),由鈷氧化物負(fù)載的錳氧化物納米粒子催化劑對(duì)某些反應(yīng)具有高活性,應(yīng)用前景良好。回答下列問題:

(1)Mn基態(tài)原子核外電子排布式為_____________。元素Mn與O中,第一電離能較大的是________;Mn與Co相比,基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較少的是_______。

(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為____________________。

(3)沸點(diǎn)相比較:

①甲醇____H2O(填寫“>”“<”或“=”);原因是_____________________________;

②CO2____H2(填寫“>”“<”或“=”);原因是________________________________。

(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了π鍵外,還存在________。

(5)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得MgO的晶胞參數(shù)為αnm,則r(O2-)為________ nm (用含α的算式表示,不必運(yùn)算化簡(jiǎn),下同)。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)為αˊnm,則r(Mn2+)為________nm(用含ααˊ的算式表示)。

【答案】1s22s22p63s23p63d54s2 或[Ar]3d54s2 OCospsp3<H2O與CH3OH均為極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多>CO2與H2均為非極性分子,CO2分子量較大、范德華力較大離子鍵和σ

【解析】

(1)根據(jù)構(gòu)造原理寫基態(tài)Mn原子的核外電子排布式;第一電離能:Mn<O;基態(tài)Mn原子核外未成對(duì)電子數(shù)為5,基態(tài)Co原子核外未成對(duì)電子數(shù)為3。

(2)CO2C原子為sp雜化,CH3OHC原子為sp3雜化。

(3)①CH3OHH2O都是極性分子,H2O中氫鍵比CH3OH多,沸點(diǎn):CH3OH<H2O;

②CO2H2都是非極性分子,CO2的相對(duì)分子質(zhì)量>H2的相對(duì)分子質(zhì)量,CO2的范德華力>H2的范德華力,沸點(diǎn):CO2>H2

(4)Mn(NO32Mn2+NO3-之間存在離子鍵,NO3-內(nèi)N原子和O原子間存在σ鍵和π。

(5)MgO晶胞中陰離子采用面心立方最密堆積,4r(O2-)=αnm;MnO也屬于NaCl型,根據(jù)“MnO的晶胞參數(shù)=2r(Mn2+)+2r(O2-)”解得r(Mn2+)。

(1)Mn的原子序數(shù)為25,Mn原子核外有25個(gè)電子,根據(jù)構(gòu)造原理,基態(tài)Mn原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar] 3d54s2);Mn為金屬元素易失去電子,O為非金屬元素,第一電離能:Mn<O,第一電離能較大的是O;基態(tài)Mn原子價(jià)電子排布式為3d54s2基態(tài)Mn原子核外未成對(duì)電子數(shù)為5,基態(tài)Co原子價(jià)電子排布式為3d74s2,基態(tài)Co原子核外未成對(duì)電子數(shù)為3,基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較少的是Co。

(2)CO2中中心原子C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為×(4-2×2)+2=2,CO2C原子為sp雜化;CH3OHC原子形成4個(gè)σ鍵,C上沒有孤電子對(duì),C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,CH3OHC原子為sp3雜化。

(3)①CH3OHH2O都是極性分子,H2O中氫鍵比CH3OH(1molH2O中含2mol氫鍵,1molCH3OH中含1mol氫鍵),沸點(diǎn):CH3OH<H2O;

②CO2H2都是非極性分子,CO2的相對(duì)分子質(zhì)量>H2的相對(duì)分子質(zhì)量,CO2的范德華力>H2的范德華力,沸點(diǎn):CO2>H2。

(4)Mn(NO32Mn2+NO3-之間存在離子鍵,NO3-內(nèi)N原子與O原子間除了存在π鍵外還存在3個(gè)σ,Mn(NO32中除了π鍵外,還有離子鍵和σ。

(5)MgO晶胞中陰離子采用面心立方最密堆積,則4r(O2-)=αnm,r(O2-)=nm;MnO也屬于NaCl型,MnO中陰、陽離子的配位數(shù)都為6,MnO的晶胞參數(shù)=2r(Mn2+)+2r(O2-),αˊnm=2r(Mn2+)+2×nm,解得r(Mn2+)=()nm。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】今有一混合物的水溶液,只可能含有以下離子中的若干種:K、NH、Cl、Mg2+、Ba2+、CO、SO,現(xiàn)取三份100 mL該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

(1) 第一份加入AgNO3溶液有沉淀產(chǎn)生;

(2) 第二份加足量NaOH溶液加熱后,收集到氣體0.04 mol;

(3) 第三份加足量BaCl2溶液后,干燥后得沉淀6.27 g,經(jīng)足量鹽酸洗滌、干燥后,沉淀質(zhì)量為2.33 g。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下推測(cè)正確的是( )

①K一定存在;②100 mL溶液中含0.01 mol CO;③Cl可能存在;

④Ba2+一定不存在;⑤Mg2+可能存在

A. ③④ B. ③④⑤

C. ①② D. ①③④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列過程放出熱量的是

A. 液氨汽化 B. 碳酸鈣分解 C. 鋁熱反應(yīng) D. 化學(xué)鍵斷裂

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲醇是重要的化工原料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:

① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH1 =-99kJ·mol-1

② CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58 kJ·mol-1

③ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH3

(1)CO2的電子式是________________。

(2)ΔH3______kJ·mol-1,②反應(yīng)正向的熵變?chǔ)______0(填“>”“<”或“=”)。

(3)在容積為2 L的密閉容器中,充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反應(yīng)),在其他條件不變時(shí),溫度T1、T2對(duì)反應(yīng)的影響圖像如圖。

①溫度為T1時(shí),從反應(yīng)到平衡,生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)=_____ mol·L-1·min-1。

②圖示的溫度T1______T2(填寫“>”、“<”或“=”)

(4)T1溫度時(shí),將2 mol CO2和6 mol H2充入2 L密閉容器中,充分反應(yīng)(上述②反應(yīng))達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為50%,此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為________;反應(yīng)②在該溫度達(dá)到平衡時(shí),其平衡常數(shù)的數(shù)值為_______。

(5)若反應(yīng)②在原電池條件下實(shí)現(xiàn),請(qǐng)寫出酸性條件下惰性電極上由CO2生成CH3OH的電極反應(yīng)式:____________________,該電極為原電池的_______極。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】科學(xué)家最近研制出可望成為高效火箭推進(jìn)劑的(如下圖所示)。已知該分子中N-N-N鍵角都是108.1°,下列有關(guān)的說法正確的是

A. 分子中N、O間形成的共價(jià)鍵是非極性鍵

B. 分子中四個(gè)氮原子共平面

C. 該物質(zhì)既有氧化性又有還原性

D. 15.2g該物資含有6.02×個(gè)原子

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】食用下列物質(zhì)與人體所需微量元素有關(guān)的是

A.鐵強(qiáng)化醬油B.加碘食鹽C.高筋面粉D.高鈣牛奶

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(題文)如圖是元素周期表的一部分,回答下列問題:

元素e的負(fù)一價(jià)離子的結(jié)構(gòu)示意圖為 ______ ,f、g、h、i對(duì)應(yīng)簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序?yàn)?______ 用具體微粒符號(hào)表示

元素i的單質(zhì)溶于水,生成一種具有漂白作用的化合物,該化合物的電子式為 ______

、c、d三種原子的第一電離能大小順為 ______ 用具體微粒符號(hào)表示

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)焰色反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作及注意事項(xiàng)正確的是(  )

A.只有把鹽配制成溶液才能進(jìn)行焰色反應(yīng)

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)用鉑絲直接蘸取藥品在酒精燈上灼燒

C.可以用鐵絲代替鉑絲進(jìn)行焰色反應(yīng)

D.實(shí)驗(yàn)后要用稀硫酸將鉑絲洗凈

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲醇是重要的化工原料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:

① CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH1 =-99kJ·mol-1

② CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58 kJ·mol-1

③ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH3

(1)CO2的電子式是________________。

(2)ΔH3______kJ·mol-1,②反應(yīng)正向的熵變?chǔ)______0(填“>”“<”或“=”)。

(3)在容積為2 L的密閉容器中,充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反應(yīng)),在其他條件不變時(shí),溫度T1、T2對(duì)反應(yīng)的影響圖像如圖。

①溫度為T1時(shí),從反應(yīng)到平衡,生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)=_____ mol·L-1·min-1。

②圖示的溫度T1______T2(填寫“>”、“<”或“=”)

(4)T1溫度時(shí),將2 mol CO2和6 mol H2充入2 L密閉容器中,充分反應(yīng)(上述②反應(yīng))達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為50%,此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為________;反應(yīng)②在該溫度達(dá)到平衡時(shí),其平衡常數(shù)的數(shù)值為_______。

(5)若反應(yīng)②在原電池條件下實(shí)現(xiàn),請(qǐng)寫出酸性條件下惰性電極上由CO2生成CH3OH的電極反應(yīng)式:____________________,該電極為原電池的_______極。

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