Question

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）锰元素位于第四周期，第ⅦB族．请写出Mn²⁺基态的电子排布式______．NO₃^-的空间构型为______（用文字描述）．
（2）CO和N₂的结构相似，CO的结构式为______．HCHO中含有的σ键和π键数目比为______．
（3）火山喷出岩浆中含有多种硫化物．冷却时ZnS比HgS先析出，原因是______．
（4）Cu₃N形成的晶体结构如图所示．与同一个N^3-相连的Cu⁺有______个．

Answer 1

（1）Mn的原子序数为25，基态原子的电子排布式为，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²，则Mn²⁺基态的电子排布式可表示为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵（或[Ar]3d⁵），NO₃^-中N原子形成3个δ键，没有孤电子对，则应为平面三角形，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；平面三角形；
（2）N₂与CO为等电子体，二者结构相似，N₂的结构为N≡N，则CO的结构为C≡O，
甲醛的结构式为，分子中含有2个C-H键、1个C=O键，单键为σ键，双键中具有1个σ键、1π键，故分子中σ键和π键数目比为3：1；
故答案为：C≡O；3：1；
（3）二者均为离子晶体，ZnS晶格能大于HgS，因此ZnS先析出，故答案为：二者均为离子晶体，ZnS晶格能大于HgS，因此ZnS先析出；
（4）晶胞中黑色球数目为12×

1

4

=3，白色球数目为8×

1

8

=1，故黑色球为Cu⁺，白色球为N^3-，由晶胞结构可知，棱上的Cu⁺与N^3-相连，以N^3-为中心，在X、Y、Z三个轴上，在每个轴上等距离的Cu⁺有2个，故同一个N^3-相连的Cu⁺有6个，故答案为：6．