题目内容

【题目】自然界中含锰元素的主要矿物有软锰矿(MnO2·xH2O)、黑锰矿Mn3O4,大洋底部有大量锰结核矿。锰元素在多个领域中均有重要应用,用于制合金,能改善钢的抗冲击性能等。

1Mn在元素周期表中位于___区,核外电子占据最高能层的符号是___,金属锰可导电,导热,具有金属光泽,有延展性,这些性质都可以用___理论解释。

2Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2Mn2+,下列说法合理的是___

A.Mn3+的价电子构型为3d4,不属于较稳定的电子构型

B.根据Mn2+的电子构型可知,Mn2+中不含成对电子

C.第四周期元素中,锰原子价电子层中未成对电子数最多

D.Mn2+Fe3+具有相同的价电子构型,所以它们的化学性质相似

3)在K2MnF6中,MnF62-的空间构型是正八面体,则中心原子的价层电子对数为__。该化合物中含有的共价键在形成过程中原子轨道的重叠方式为__

4)二价锰的化合物MnOMnS熔融态均能导电,熔点MnO___MnS(选填高于等于低于)并解释原因___

5)某锰氧化物的晶胞结构如图:

该锰的氧化物的化学式为___,该晶体中Mn的配位数为____,该晶体中Mn之间的最近距离为___pm(用ab来表示)。

【答案】d N 电子气 A 6 头碰头 高于 均为离子晶体,O2-半径比S2-半径小,MnO晶格能大,熔点高 MnO2 6

【解析】

(1)Mn25号元素,原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2;锰可导电,导热,具有金属光泽,有延展性,是因为有自由电子,这些性质都可以用电子气理论解释;

(2)AMn3在水溶液中容易歧化为MnO2Mn2,说明Mn3不稳定;

BMn2中价电子层不含成对电子,但是内层中含有成对电子;

C.第四周期中价电子层中未成对电子数最多的元素价电子排布式为:3d54s1

DMn2Fe3具有相同的价电子构型,微粒的化学性质不仅与价电子构型有关,也和微粒的电荷数、微粒半径、原子序数有关;

(3)MnF62的空间构型是正八面体,则中心原子的价层电子对数为6FMn之间的共价键都是共价单键;

(4)物质都属于离子晶体,离子晶体的阴离子带有相同电荷,离子半径越小,离子键越强,晶格能越大,熔点越高;

(5)用均摊法计算确定化学式,并结合微粒的空间排列确定Mn的配位数;由晶胞结构可知:在该晶胞中距离相等且最近的2Mn在晶胞体对角线的一半。

(1)Mn25号元素,原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2,可知M在元素周期表中位于第四周期第VIIB,属于d区元素,核外电子占据最高能层的符号是N;锰可导电,导热,具有金属光泽,有延展性,是因为有自由电子,这些性质都可以用电子气理论解释,故答案为:dN;电子气;

(2)AMn3的价电子构型为3d4Mn3在水溶液中容易歧化为MnO2Mn2,说明Mn3不稳定,Mn3容易变成电子半充满的稳定的价电子构型为3d53d4则属于不稳定的电子构型,故A正确;

BMn2中价电子层不含成对电子,但是内层中含有成对电子,故B错误;

C.第四周期中价电子层中未成对电子数最多的元素价电子排布式为:3d54s1,是Cr元素,故C错误;

DMn2Fe3具有相同的价电子构型,微粒的化学性质不仅与价电子构型有关,也和微粒的电荷数、微粒半径、原子序数有关,因此它们的化学性质不相似,Mn2具有强的还原性,而Fe3具有强的氧化性,故D错误;

故答案选:A

(3)MnF62的空间构型是正八面体,则中心原子的价层电子对数为6.在化合物化合物K2MnF6中含有的FMn之间的共价键都是共价单键,属于σ键,在形成过程中原子轨道的重叠方式为头碰头,故答案为:6头碰头

(4)MnOMnS都是离子晶体,离子电荷数相同,O2离子半径小于S2的离子半径,MnO的晶格能大,熔点更高,故答案为:高于;均为离子晶体,O2-半径比S2-半径小,MnO晶格能大,熔点高;

(5)在该晶体中含有的Mn原子个数为:×812,含有的O原子数目为:×424MnO2412,所以该锰的氧化物的化学式为MnO2;根据晶胞投影图可知:在该晶体体中与Mn原子距离相等且最近的O原子有6个,所以Mn的配位数为6;由晶胞结构可知:在该晶胞中距离相等且最近的2Mn在晶胞体对角线的一半,晶胞的体对角线为pm,所以该晶体中Mn之间的最近距离为×pm=pm,故答案为:MnO26

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A.三聚氰胺是一种白色结晶粉末,无色无味,所以掺入奶粉后不易被发现

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