金属锰是含量仅次于铁的重金属.其在合金.催化剂等方面应用广泛．(1)以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式.其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是．(2)根据价层电子排布推测铁和锰的第三电离能的大小.I3(Fe) I3．(3)过渡金属配合物Mn2(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为34.则 n= ．CO与N2为等电子体.CO分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

金属锰是含量仅次于铁的重金属，其在合金、催化剂等方面应用广泛．
（1）以下是一些同学绘制的基态锰原子核外电子的轨道表示式（即电子排布图），其中最能准确表示基态锰原子核外电子运动状态的是

．

（2）根据价层电子排布推测铁和锰的第三电离能的大小，I₃（Fe）

I₃（Mn）（填“＞”或“＜”）．
（3）过渡金属配合物Mn₂（CO）_n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为34，则 n=

．CO与N₂为等电子体，CO分子内σ键与π键个数之比为

．
（4）常用作陶瓷着色剂的硝酸锰是一种粉红色晶体Mn（NO₃）₂?4H₂O，NO₃的空间构型是

（用文字描述）．
（5）MnO₂可用于催化氧化甲基苯酚制羟基苯甲醛，用结构式说明对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛高的原因

．（画出邻羟基苯甲醛分子内（间）的作用情况）
（6）金属锰晶体的三维空间堆积方式为体心立方堆积，则其二维平面放置方式为

，金属原子在二维平面里另一种放置方式的空隙为

，经计算每个金属原子所分摊的空隙的数目为

．查表可知锰的原子半径为117pm，相对原子质量为55，列式计算锰密度

g/cm³（列出计算式即可）．

考点：原子核外电子的运动状态,元素电离能、电负性的含义及应用,共价键的形成及共价键的主要类型,晶胞的计算,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：（1）洪特规则：电子排布在同一能级的不同轨道时优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同；泡利原理：一个原子轨道里最多可容纳2个电子，且自旋方向相反，据此分析解答；
（2）由Mn²⁺转化为Mn³⁺时，3d能级由较稳定的3d⁵半充满状态转为不稳定的3d⁴状态；而Fe²⁺到Fe³⁺时，3d能级由不稳定的3d⁶到稳定的3d⁵半充满状态；
（3）利用Mn的价电子数和CO提供电子对数计算得出，中心原子是锰原子，其价电子数是7，每个配体提供的电子数是2；CO与N₂互为等电子体，所以含有一条σ键和两条π键；
（4）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；
（5）由于氢键的作用力远大于范德华力，则含有氢键的物质熔沸点较高，易溶于水；对羟基苯甲醛分子间存在氢键，而邻羟基苯甲醛分子间不存在氢键；
（6）由于金属锰晶体的三维空间堆积方式为体心立方堆积，故其其二维平面放置方式为非密置层，金属原子在二维平面里另一种放置方式的空隙为三角形；
计算出每个晶胞的体积的质量，根据密度公式ρ=

计算．

解答： 解：（1）锰是25号元素，其原子核外有25个电子，
A．违反洪特规则，故A错误；
B．违反泡利原理，故B错误；
C．违反洪特规则，故C错误；
D．符合泡利原理和洪特规则，故D正确；
故答案为：D；
（2）由Mn²⁺转化为Mn³⁺时，3d能级由较稳定的3d⁵半充满状态转为不稳定的3d⁴状态需要的能量较多；而Fe²⁺到Fe³⁺时，3d能级由不稳定的3d⁶到稳定的3d⁵半充满状态，需要的能量相对要少；
故答案为：＜；
（3）中心原子是锰原子，其价电子数是7，每个配体提供的电子数是2，则7×2+2n=34，得n=10；
CO与N₂互为等电子体，所以含有一条σ键和两条π键，比值为1：2；
故答案为：10；1：2；
（4）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，故答案为：平面三角形；
（5）对羟基苯甲醛分子间存在氢键，而邻羟基苯甲醛分子间不存在氢键，则对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高；邻羟基苯甲醛分子中氢键如图所示：