Question

【题目】乙酸锰可用于制造钠离子电池的负极材料。可用如下反应制得乙酸锰： 4Mn(NO3)2·6H2O+26(CH3CO)2O=4(CH3COO)3Mn+8HNO2+3O2↑+40CH3COOH。

（1）Mn3+基态价层电子排布图为________。

（2）Mn(NO3)2·6H2O中非金属元素第一电离能从大到小的顺序__________。从电子云重叠的方式看N中存在的化学键类型有__________。

（3）与NO2-互为等电子体的一种分子的化学式为________。

（4）1molCH3COOH中含有的σ键数目为___________。CH3COOH分子通过氢键形成环状二聚物，写出含氢键表示的环状二聚物的结构简式___________。

（5）镁铝合金经过高温淬火获得一种储钠材料，其晶胞为立方结构（如图所示），图中原子位于顶点或面心。该晶体中每个铝原子周围距离最近的镁原子数目为_________。镁铝合金密度为ρg/cm3，则该晶胞的边长为__________nm（阿伏加德罗常数的值为N）。

Answer 1

【答案】 N >O> H σ键、键 O3或SO2 7NA 8 × l07

【解析】

（1）Mn是25号元素，Mn的价层电子排布式为[Ar]3d54s2，Mn3+的价层电子排布式为[Ar]3d4，其基态价层电子排布图为，故答案为：；

（2）Mn(NO3)2·6H2O中非金属元素有N、O、H，一般地,元素的非金属性越强,第一电离能越大，所以N、O的第一电离能比H大。N、O位于相同周期，N的2p轨道为半充满状态，N比O稳定，失去一个电子N比O难，所以N的第一电离能比O的第一电离能大，综上所述，三者的第一电离能从大到小为：N >O> H。硝酸根离子中的键是由N-Oσ键和一个4原子6电子的离域大π键构成的，故答案为：N >O> H；σ键、键；

（3）价电子数和原子数相同的分子、离子或基团互为等电子体，可用S或者O替换N，同时去掉得到的一个电子，即O3或SO2，故答案为：O3或SO2；

（4）单键全是σ键，双键含一个σ键一个π键，所以1mol CH3COOH中含7mol的σ键，即σ键数为7NA。一个CH3COOH分子羧基中的O和另一个CH3COOH分子羧基中的H之间形成氢键，所以，2分子CH3COOH可通过氢键形成八元环的二聚物，结构简式为：，故答案为：7NA；；

（5）每个铝原子周围距离最近的镁原子有8个，距离为面对角线长的一半。由均摊法可知，1个晶胞中Al的个数=2×=1，Mg的个数=8×+2×=2，那么1个晶胞的质量=g，设晶胞边长为a，1个晶胞的体积a3=，所以，边长a=cm=× l07nm，故答案为：8；× l07。