Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中，Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景�；卮鹣铝袉�(wèn)題:

(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為____。元素Mn與O中，電負(fù)性較大的是___，基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是____。

(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為____和____。

(3)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?/span>____。

(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料，Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外，還存在____。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 O Mn sp sp3 H2O>CH3OH>CO2>H2 離子鍵和π鍵

【解析】

（1）Co的核電荷數(shù)為27，基態(tài)原子核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；O元素是非金屬元素而Mn是過(guò)渡金屬元素，因此第一電離能較大的是O；O基態(tài)原子價(jià)電子排布式為2s22p4，所以其核外未成對(duì)電子數(shù)為2，Mn基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3d54s2，所以其核外未成對(duì)電子數(shù)為5，因此Mn與O基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是Mn；綜上所述，本題答案是：1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 O Mn；

（2）CO2的分子構(gòu)型為直線型，C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2，中心碳原子為sp雜化，CH3OH中心碳原子形成4個(gè)σ鍵，C上沒(méi)有孤電子對(duì)，C為 sp3雜化；綜上所述，本題答案是：sp，sp3；

（3）CO2低壓合成甲醇反應(yīng)中所涉及的4種物質(zhì)中，水和甲醇均為極性分子，分子間有氫鍵，且水分子形成的氫鍵較多，沸點(diǎn)最高；CO2與H2均為非極性分子, CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大，分子間作用力較大，沸點(diǎn)高于H2，因此沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)椋?/span> H2O>CH3OH>CO2>H2；

（4）硝酸根離子中含有σ鍵和π鍵，且硝酸錳為離子化合物，離子化合物中一定含有離子鍵；綜上所述，本題答案是：離子鍵和π鍵。