Question

12．一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．
①Mn²⁺基態的電子排布式可表示為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵（或[Ar]3d⁵）．
②NO₃^-的空間構型平面三角形（用文字描述）．
（2）在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化成CO₂，HCHO被氧化成CO₂和H₂O．
①根據等電子原理，CO分子的結構式為C≡O．
②H₂O分子中O原子軌道的雜化類型為sp³．
（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

分析 （1）①Mn的原子序數為25，根據能量最低原理可寫出Mn的基態原子的電子排布式，進而可確定Mn²⁺基態的電子排布式；
②利用加成電子對互斥模型判斷；
（2）①根據N₂與CO為等電子體，結合等電子體結構相似判斷；
②根據中心原子形成的δ鍵和孤電子對數判斷雜化類型；
（3）[Cu（OH）₄]^2-中與Cu²⁺與4個OH^-形成配位鍵．

解答 解：（1）①Mn的原子序數為25，基態原子的電子排布式為，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，則Mn²⁺基態的電子排布式可表示為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵（或[Ar]3d⁵），故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵（或[Ar]3d⁵）；
②NO₃^-中N原子形成3個δ鍵，沒有孤電子對，則應為平面三角形，故答案為：平面三角形；
（2）①N₂與CO為等電子體，二者結構相似，N₂的結構為N≡N，則CO的結構為C≡O，故答案為：C≡O；
②H₂O 分子中O形成2個δ鍵，孤電子對數為$\frac{6-2×1}{2}$=2，則為雜化sp³，故答案為：sp³；
（3）[Cu（OH）₄]^2-中與Cu²⁺與4個OH^-形成配位鍵，可表示為，
故答案為：．

點評 本題綜合考查物質的結構與性質知識，側重于電子排布式、等電子體、雜化類型與配位鍵等知識，題目難度中等，注意把握雜化類型的判斷方法．