题目内容
【题目】KMnO4是一种高效氧化剂可用来氧化吸附有机异味物.也可以与水中的杂质如二价铁、锰、硫、氰、酚等反应。实验室常用Na2C2O4标准溶液标定未知浓度的KMnO4溶液，发生反应:5C2O42-+2MnO4-+16H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2++10CO2↑。根据以上信息,完成下列问题:
(1)按电子排布K位于元素周期表的_______区,基态Mn2+的核外电子排布式可表示为_____。
(2)1 mol [Mn( H2O)6]2+中所含有的共价键数目为__________。
(3)基态C原子的核外电子中占据最高能级的电子云轮廓图为_______.C2O42-中碳原子的轨道杂化类型是___________________.
(4)同主族元素氧、硫、硒对应最简单氢化物的沸点:H2O>H2Se>H2S,原因是__________。
(5)β-MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。
①β-MnSe中Mn的配位数为_____________。
②若该晶体的晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为______pm, β-MnSe 的密度ρ= ______ ( 列出表达式)g·cm-3。
【答案】s 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 18NA 哑铃形 sp2杂化 相对分子质量越大，范德华力就越大，沸点就越高，但水分子间形成氢键，使熔沸点较高 4 
【解析】
(1)K位于周期表中第4周期第IA族，则K位于元素周期表的s区；基态Mn原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2，失去4s2两个电子变成Mn2+，则基态Mn2+的核外电子排布式可表示为：1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；
(2)[Mn(H2O)6]2+中所含有的σ键数目为：6×2=12个氢氧键和6个配位键，所以1mol[Mn(H2O)6]2+中所含有的σ键数目为18NA；
(3)基态C原子的核外电子排布为1s22s22p2，核外电子中占据最高能级为2p，则基态C原子的核外电子中占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形，C2O42-中碳原子和一个氧原子形成碳氧双键，和另一个氧原子形成碳氧单键，和另一个碳原子形成碳碳单键，所以碳原子的轨道杂化类型为sp2杂化；
(4)O、S、Se为同主族元素，形成的H2O、H2S和H2Se均为分子晶体，H2O分子间氢键导致沸点异常升高，H2S和H2Se随着相对分子质量增大，分子间作用力增强，沸点升高，氢键影响大于分子间作用力影响，所以最简单氢化物的沸点：H2O＞H2Se＞H2S；
(5)①根据晶胞结构分析，Mn位于四面体中心，周围有4个Se，则Mn的配位数为4；
②1个晶胞中含有Mn数目为4，含有Se的数目为8×
+6×
=4，根据晶胞结构可知两个Mn原子的最近距离为面对角线的一半，距离为cm；一个晶胞体积为V=(a×10-10)3cm3，所以密度为ρ＝g/cm3。
