Question

(12 分)揖選做題銥本題包括A、B 兩小題，請選定其中一小題，并在相應的答題區域內作答。若多做，則按A 小題評分。
A． [物質結構與性質]
一項科學研究成果表明，銅錳氧化物(CuMn₂O₄)能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物質的量濃度的Cu(NO₃)₂和Mn(NO₃)₂溶液中加入Na₂CO₃溶液，所得沉淀經高溫灼燒，可制得CuMn₂O₄。
①Mn^2＋基態的電子排布式可表示為                      。
②NO₃^- 的空間構型是                     (用文字描述)。
(2)在銅錳氧化物的催化下，CO 被氧化為CO₂，HCHO 被氧化為CO₂和H₂O。
①根據等電子體原理，CO 分子的結構式為                     。
②H₂O 分子中O 原子軌道的雜化類型為                     。
③1 mol CO₂中含有的σ鍵數目為                     。
(3) 向CuSO₄溶液中加入過量NaOH 溶液可生成[Cu (OH)₄ ]^2-。不考慮空間構型，[Cu(OH)₄]^2-的結構可用示意圖表示為                     。

Answer 1

（1）Mn原子序數為25，價電子排布為3d⁵4s²，先失去4s上二個電子，即得Mn^2＋。NO₃^－ 離子中氮原子無孤對電子，配位原子為3，則N采用sp²雜化，所以NO₃^－ 的空間構型為平面三角形。（2）CO與N₂互為等電子體，根據氮分子的結構式可以寫出CO的結構式為C≡O。H₂O中O原子存在兩對孤對電子，配位原子為2，價電子對為4，所以O原子采用sp³雜化。二氧化碳分子內含有碳氧雙鍵，雙鍵中有一個為?鍵，一個為?鍵，則1molCO₂中含有2mol?鍵。（3）Cu²⁺中存在空軌道，而OH^－中O原子上面有孤對電子，故O與Cu之間以配位鍵結合。
【考點定位】電子排布式，空間構型，雜化方式，化學鍵的數法以及配位鍵的表示