【題目】錳元素在多個領(lǐng)域中均有重要應(yīng)用，回答下列問題。

(1)Mn在元素周期表中位于_____區(qū)；MnSO4中陽離子的價電子排布式為__________；

(2)Mn3+在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2+下列說法合理的是_______

A.Mn3+的價電子構(gòu)型為3d4，不屬于較穩(wěn)定的電子構(gòu)型

B.根據(jù)Mn2+的電子構(gòu)型可知，Mn4+中不含成對電子

C.Mn2+易被氧化，可能是因為Mn2+產(chǎn)內(nèi)有大量自旋方向相同的電子

D.Mn2+與Fe3+具有相同的價電子構(gòu)型，所以它們的化學(xué)性質(zhì)相似

(3)在K2MnF6中，MnF62-的空間構(gòu)型是正八面體，則中心原子的價層電子對數(shù)為_____。該化合物中含有的共價鍵在形成過程中原子軌道的重疊方式為__________

(4)二價錳的化合物的性質(zhì)如下表所示：

物質(zhì)

MCl2

MnS

MnSO4

熔點

650℃

1610℃

700℃

上表三種物質(zhì)中晶格能最大的是________；上表涉及的三種陰離子中，半徑最大的是______。

(5)某錳氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示：

該錳的氧化物的化學(xué)式為______________，該晶體中Mn的配位數(shù)為____________，該晶體中Mn之間的最近距離為____________pm（用a、b來表示）。

【答案】區(qū) 3d5 A 6 “頭碰頭” MnS SO42- MnO2 6

【解析】

(1)根據(jù)Mn的原子序數(shù)，結(jié)合原子核外電子排布確定其在周期表的位置，來確定其所在的區(qū)；中MnSO4中Mn元素為+2價，根據(jù)原子反應(yīng)時電子變化分析其價電子排布式；

(2)Mn3+在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2+，說明Mn3+不穩(wěn)定，結(jié)合各自微粒的價層電子排布式及與電子自旋方向、能量的高低分析判斷，物質(zhì)的性質(zhì)與電子層排布、核電荷數(shù)、電荷數(shù)目都有關(guān)系等分析判斷；

(3)根據(jù)價層電子對互斥理論分析MnF62-的中心原子Mn的價層電子對數(shù)；

(4)物質(zhì)都屬于離子晶體，微粒間的晶格能越大，斷裂使物質(zhì)熔化需要的能量就越高，據(jù)此分析；

(5)離子晶體的陰離子帶有相同電荷，離子半徑越小，離子鍵越強，晶格能越大，熔點越高；

(6)用均攤法計算化學(xué)式，并結(jié)合微粒的空間排列確定Mn的配位數(shù)及最近的2個Mn原子間的距離。

(1)Mns 25號元素，原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2，可知M在元素周期表中位于第四周期第VIIB，屬于d區(qū)，MnSO4中Mn元素為+2價，則Mn2+的價電子排布式是3d5；

(2) A.Mn3+在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2+，說明Mn3+不穩(wěn)定，Mn3+容易變成電子半充滿的穩(wěn)定的價電子構(gòu)型為3d5，3d4則屬于不穩(wěn)定的電子構(gòu)型，A正確

B. Mn4+中價電子層不含成對電子，但是內(nèi)層中含有成對電子，B錯誤；

C.Mn2+產(chǎn)內(nèi)有大量自旋方向相同的電子，這些電子自旋方向相同，能夠使原子的能量最低，而Mn2+易被氧化，顯然與Mn2+內(nèi)含有大量自旋方向相同的電子無關(guān)，C錯誤；

D.Mn2+與Fe3+具有相同的價電子構(gòu)型，微粒的化學(xué)性質(zhì)不僅與價電子構(gòu)型有關(guān)，也和微粒的電荷數(shù)、微粒半徑、原子序數(shù)有關(guān)，因此它們的化學(xué)性質(zhì)不相似，Mn2+具有強的還原性，而Fe3+具有強的氧化性，D錯誤；

故合理選項是A；

(3)在MnF62-的中，Mn與6個F形成6個σ鍵，因此含有6對σ鍵，含有的孤對電子對數(shù)為=0，所以MnF62-的中心原子Mn的價電子對數(shù)為6+0=6，在化合物化合物K2MnF6中含有的F與Mn之間的共價鍵都是共價單鍵，屬于σ鍵，在形成過程中原子軌道的重疊方式為“頭碰頭”；

(4)三種物質(zhì)都是離子晶體，離子半徑越小，離子鍵就越強，離子晶體的晶格能就越大，物質(zhì)的熔點就越高，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知上表三種物質(zhì)中晶格能最大的是MnS，MnCl2、MnS的陰離子都是簡單的離子，而MnSO4的陰離子是復(fù)雜離子，SO42-為正四面體形，因此其離子半徑最大，該晶體具有的晶格能最小，熔點也就最低，即半徑最大的是SO42-；

(5)在該晶體中含有的Mn原子個數(shù)為，含有的O原子數(shù)目為：，Mn：O=2：4=1：2，所以該錳的氧化物的化學(xué)式為MnO2；

根據(jù)晶胞投影圖可知：在該晶體體中與Mn原子距離相等且最近的O原子由6個，所以Mn的配位數(shù)為6；

由晶胞結(jié)構(gòu)可知：在該晶胞中距離相等且最近的2個Mn在晶胞體對角線的一半，晶胞的體對角線為，所以該晶體中Mn之間的最近距離為pm。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】我國科學(xué)家通過測量SiO2中26Al和10Be兩種元素的比例來確定“北京人”年齡，這種測量方法叫鋁鈹測年法。關(guān)于26Al和10Be的說法不正確的是

A.10Be和9Be是中子數(shù)不同質(zhì)子數(shù)相同的不同原子

B.10Be的原子核內(nèi)中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多

C.5.2 g26Al3+中所含的電子數(shù)約為1.2×1024

D.26Al和26Mg的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和核外電子數(shù)都不相同

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A. 分子式為C22H14O4

B. 能發(fā)生加成、取代反應(yīng)

C. 苯環(huán)上的一氯代物有3種

D. 分子中最多可能有20個原子位于同一平面上

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【題目】25℃時，50mL0.1mol/L醋酸中存在下述平衡：___________________________（用離子方程式表示）

若分別作如下改變，對上述平衡有何影響？

(1)加入少量冰醋酸，平衡將__________移動(正向、逆向)，溶液中c(H+)將_________(增大、減小、不變)；

(2)加入一定量蒸餾水，平衡將__________移動(正向、逆向)，溶液中c(H+)將_________(增大、減小、不變)

(3)加入少量0.1mol/L鹽酸，平衡將_________移動(正向、逆向)，溶液中c(H+)將_________(增大、減小、不變)

(4)加入20mL0.10mol/LNaCl，平衡將_________移動(正向、逆向)，溶液中c(H+)將_________(增大、減小、不變)

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【題目】化學(xué)上以12C作為確定原子量的標(biāo)準(zhǔn)。若把12C的原子量定為24，并規(guī)定把24g12C所含碳原子數(shù)定為阿伏伽德羅常數(shù)，用NA表示，則下列推論中正確的是（　　）

A.12g碳單質(zhì)完全燃燒需要體積約為11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氧氣

B.44gCO2和28gCO含有相同數(shù)目的分子

C.NA個氧分子和1mol氫分子的質(zhì)量之比為8：1

D.氧氣的摩爾質(zhì)量為64g/mol，所以32g氧氣所含分子數(shù)目為3.01×1025個

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【題目】室溫時，下列液體的密度比純水密度小的是

A. 硝基苯B. 溴苯C. 四氯甲烷D. 苯

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【題目】汽車尾氣（主要成分為NOx和CO）已成為主要的空氣污染物來源之一，有發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的潛在危險。

（1）某小組同學(xué)為研究光化學(xué)煙霧的形成進行了模擬實驗。測得煙霧的主要成分為CxHy(烴)、NO、NO2、O3、PAN （CH3COOONO2），各種物質(zhì)的相對濃度隨時間的變化如右圖。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，下列推論最不合理的是_____。（填選項序號字母）

a．NO的消失的速率比CxHy快 b．NO生成NO2

c．CxHy及NO2可以生成PAN及O3 d．O3生成PAN

（2）一定條件下，將2 mol NO與2 mol O2置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)，下列可判斷反應(yīng)達平衡的是_____。（填選項序號字母）

a．體系壓強保持不變 b．混合氣體密度保持不變

c．NO和O2的物質(zhì)的量之比保持不變 d．每消耗2 mol NO同時生成2 mol NO2

（3）高溫下N2和O2發(fā)生N2(g)＋O2(g)2NO(g)反應(yīng)，是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。

①右圖是T1、T2兩種不同溫度下，一定量的NO發(fā)生分解過程中N2的體積分?jǐn)?shù)隨時間變化的圖像，據(jù)此判斷反應(yīng)N2(g)＋O2(g) 2NO(g)為_____（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。

②2000℃時，向容積為2 L的密閉容器中充入10 mol N2與5 mol O2，達到平衡后NO的物質(zhì)的量為2 mol，則此刻反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_____。該溫度下，若開始時向上述容器中充入N2與O2均為1 mol，則達到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為_____。

③汽車凈化裝置里裝有含Pd化合物的催化劑，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機理如右圖所示。寫出其變化的總化學(xué)反應(yīng)方程式：_____。

（4）為減少汽車尾氣中NOx的排放，常采用CxHy（烴）催化還原NOx消除氮氧化物的污染。

例如：CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ/mol

CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2

若16 g CH4還原NO2至N2，共放出熱量867 kJ，則ΔH2＝_____。若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2，共轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為_____（阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示）。

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【題目】請認(rèn)真觀察下圖，然后回答問題：

(1)圖中所示反應(yīng)是_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)的ΔH＝______(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。

(2)對于同一反應(yīng),圖中虛線(Ⅱ)與實線(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子的百分?jǐn)?shù)增多, 反應(yīng)速率明顯加快，你認(rèn)為最可能的原因是_________________________________________________________。

(3)甲醇(CH3OH)廣泛用作燃料電池的燃料，可由天然氣來合成，已知：①2CH4(g)＋O2(g)===2CO(g)＋4H2(g)ΔH＝－71 kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)ΔH＝－90.5 kJ·mol－1③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890 kJ·mol－1，則甲醇的燃燒熱為________。

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