Question

一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn₂O₄)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO₃)₂和Mn(NO₃)₂溶液中加入Na₂CO₃溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn₂O₄。
①Mn^2＋基态的电子排布式可表示为                                。
②NO₃^-的空间构型是                        (用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下，CO 被氧化为CO₂，HCHO 被氧化为CO₂和H₂O。
①根据等电子体原理，CO 分子的结构式为                    。
②H₂O 分子中O 原子轨道的杂化类型为                    。
③1 mol CO₂ 中含有的σ键数目为                    。

Answer 1

（10分）（1）①1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵(或[Ar]3d⁵)   （2分）        ②平面三角形 （2分）
（2）①C≡O  （2分）     ②sp³  （2分）       ③2×6. 02×10²³个(或2N_A) （2分）

解析试题分析：（1）①根据构造原理可知，Mn^2＋基态的电子排布式可表示为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵(或[Ar]3d⁵)。
②NO₃^-中中心原子含有的孤对电子对数＝（5＋1－3×2）÷2＝0，所以其空间构型是平面三角形。
（2）①原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，则和CO互为等电子体的是氮气，氮气分子中含有三键，则CO的结构简式就是C≡O。
②水分子中氧原子含有2对孤对电子，是V形结构，因此氧原子的杂化类型是sp3杂化。
③CO₂分子中含有2个碳氧双键，而双键是由1个σ键和1个键构成，所以1 mol CO₂ 中含有的σ键数目为2×6.02×10²³个(或2N_A)。
考点：考查核外电子排布式的书写、分子空间构型、杂化轨道类型以及共价键的有关计算
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题基础性强，侧重对学生基础知识的巩固与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的应试能力和逻辑推理能力。