Question

【題目】乙酸錳可用于制造鈉離子電池的負(fù)極材料。可用如下反應(yīng)制得乙酸錳： 4Mn(NO3)2·6H2O+26(CH3CO)2O=4(CH3COO)3Mn+8HNO2+3O2↑+40CH3COOH。

（1）Mn3+基態(tài)價(jià)層電子排布圖為________。

（2）Mn(NO3)2·6H2O中非金屬元素第一電離能從大到小的順序__________。從電子云重疊的方式看N中存在的化學(xué)鍵類型有__________。

（3）與NO2-互為等電子體的一種分子的化學(xué)式為________。

（4）1molCH3COOH中含有的σ鍵數(shù)目為___________。CH3COOH分子通過(guò)氫鍵形成環(huán)狀二聚物，寫(xiě)出含氫鍵表示的環(huán)狀二聚物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___________。

（5）鎂鋁合金經(jīng)過(guò)高溫淬火獲得一種儲(chǔ)鈉材料，其晶胞為立方結(jié)構(gòu)（如圖所示），圖中原子位于頂點(diǎn)或面心。該晶體中每個(gè)鋁原子周圍距離最近的鎂原子數(shù)目為_________。鎂鋁合金密度為ρg/cm3，則該晶胞的邊長(zhǎng)為__________nm（阿伏加德羅常數(shù)的值為N）。

Answer 1

【答案】 N >O> H σ鍵、鍵 O3或SO2 7NA 8 × l07

【解析】

（1）Mn是25號(hào)元素，Mn的價(jià)層電子排布式為[Ar]3d54s2，Mn3+的價(jià)層電子排布式為[Ar]3d4，其基態(tài)價(jià)層電子排布圖為，故答案為：；

（2）Mn(NO3)2·6H2O中非金屬元素有N、O、H，一般地,元素的非金屬性越強(qiáng),第一電離能越大，所以N、O的第一電離能比H大。N、O位于相同周期，N的2p軌道為半充滿狀態(tài)，N比O穩(wěn)定，失去一個(gè)電子N比O難，所以N的第一電離能比O的第一電離能大，綜上所述，三者的第一電離能從大到小為：N >O> H。硝酸根離子中的鍵是由N-Oσ鍵和一個(gè)4原子6電子的離域大π鍵構(gòu)成的，故答案為：N >O> H；σ鍵、鍵；

（3）價(jià)電子數(shù)和原子數(shù)相同的分子、離子或基團(tuán)互為等電子體，可用S或者O替換N，同時(shí)去掉得到的一個(gè)電子，即O3或SO2，故答案為：O3或SO2；

（4）單鍵全是σ鍵，雙鍵含一個(gè)σ鍵一個(gè)π鍵，所以1mol CH3COOH中含7mol的σ鍵，即σ鍵數(shù)為7NA。一個(gè)CH3COOH分子羧基中的O和另一個(gè)CH3COOH分子羧基中的H之間形成氫鍵，所以，2分子CH3COOH可通過(guò)氫鍵形成八元環(huán)的二聚物，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：，故答案為：7NA；；

（5）每個(gè)鋁原子周圍距離最近的鎂原子有8個(gè)，距離為面對(duì)角線長(zhǎng)的一半。由均攤法可知，1個(gè)晶胞中Al的個(gè)數(shù)=2×=1，Mg的個(gè)數(shù)=8×+2×=2，那么1個(gè)晶胞的質(zhì)量=g，設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a，1個(gè)晶胞的體積a3=，所以，邊長(zhǎng)a=cm=× l07nm，故答案為：8；× l07。