Question

一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。

(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。

①Mn2＋基态的电子排布式可表示为________。

②NO3—的空间构型是________(用文字描述)。

(2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O。

①根据等电子体原理，CO分子的结构式为________。

②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为________。

③1 mol CO2中含有的σ键数目为________。

(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为_______________________________

 

Answer 1

　(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)　②平面三角形

(2)①CO　②sp3　③2×6.02×1023个(或2 NA)

(3)

 

【解析】　(1)①Mn元素的原子核外有25个电子，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则Mn2＋的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。②NO中N原子采取sp2杂化，NO3—为平面三角形结构。

(2)①CO与N2是等电子体，N2的结构式为N≡N，从而推知CO的结构式为C≡O。

②杂化轨道用于形成σ键和容纳未成键电子，H2O分子中O原子形成2个σ键，且有2对未成键电子，则O原子采取sp3杂化。

③CO2的结构式为COO,1 mol CO2含有2 mol σ键。

(3)Cu2＋有空轨道，OH－能提供孤电子对，Cu2＋与OH－形成配位离子[Cu(OH)4]2－。