Question

7．高錳酸鉀在酸性介質(zhì)中的強氧化性廣泛應用于分析化學之中．如利用KMnO₄標準溶液測定C₂O₄^2-的物質(zhì)的量濃度，其反應原理如下：5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺+4H₂O=2[Mn（H₂O）₆]²⁺+10CO₂↑
（1）Mn²⁺基態(tài)的核外電子排布式可表示為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵或[Ar]3d⁵；
（2）C₂O₄^2-離子中C原子軌道雜化類型為sp²雜化；1mol[Mn（H₂O）₆]²⁺中所含有的σ鍵數(shù)目為18mol．
（3）與CO₂互為等電子體的一種陰離子為SCN^-（填化學式）；常溫下CO₂呈氣態(tài)，而H₂O呈液態(tài)，其主要原因為水分子之間存在氫鍵．
（4）將KMnO₄在空氣中焙燒可制得Mn₃O₄，Mn₃O₄中Mn元素的化合價為：+2和+3．

Answer 1

分析 （1）Mn原子核外電子數(shù)為25，處于第四周期ⅦB族，基態(tài)電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²；
（2）中心原雜化軌道數(shù)為$\frac{4+2}{2}$=3，所以碳是sp²雜化，[Mn（H₂O）₆]²⁺中所含有的σ鍵數(shù)目為6×2個氫氧鍵和6人配位鍵，所以1mol[Mn（H₂O）₆]²⁺中所含有的σ鍵數(shù)目為18mol；
（3）原子個數(shù)相等、價電子數(shù)相等的微�；�為等電子體；水分子之間存在氫鍵；
（4）根據(jù)化合代數(shù)和為零，Mn₃O₄中Mn元素的平均化合價為+$\frac{8}{3}$．

解答 解：（1）Mn原子核外電子數(shù)為25，處于第四周期ⅦB族，基態(tài)電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，所以Mn²⁺基態(tài)的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵或[Ar]3d⁵，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵或[Ar]3d⁵；
（2）中心原雜化軌道數(shù)為$\frac{4+2}{2}$=3，所以碳是sp²雜化，[Mn（H₂O）₆]²⁺中所含有的σ鍵數(shù)目為6×2個氫氧鍵和6人配位鍵，所以1mol[Mn（H₂O）₆]²⁺中所含有的σ鍵數(shù)目為18mol，故答案為：sp²雜化；  18mol；
（3）原子個數(shù)相等、價電子數(shù)相等的微�；�為等電子體，二氧化碳分子中原子個數(shù)是3、價電子數(shù)是16，與二氧化碳互為等電子體的陰離子是SCN^-，因為 水分子之間存在氫鍵，氫鍵強度遠大于分子間作用力，所以常溫下CO₂呈氣態(tài)，而H₂O呈液態(tài)，故答案為：SCN^-； 水分子之間存在氫鍵；
（4）根據(jù)化合代數(shù)和為零，Mn₃O₄中Mn元素的平均化合價為+$\frac{8}{3}$，所以錳的化合價為：+2 和+3，故答案為：+2 和+3．

點評 本題綜合考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識，側(cè)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，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生的靈活應用能力．