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(12分)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。

(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

①Mn2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      

③1mol CO2中含有的键数目为             

(3)向CuSO4溶液中加入过量的NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2的结构可用示意图表示为               

 

【答案】

(12分)(1)①1s22s22p63s23p63d5    ②平面三角形

(2)①C≡O ②sp3 ③2NA

(3)   或

【解析】(1)①根据构造原理可知,Mn2基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5

②NO3中中心氮原子含有的孤对电子是0,所以空间构型是平面三角形。

(2)①电子数和原子数分别都相等的是等电子体,所以CO和氮气互为等电子体,则CO的结构式为C≡O。

②水分子V形结构,氧原子是sp3杂化。

③碳碳双键是由1个δ键和1个键构成的,所以1mol CO2中含有的键数目为2NA

(3)[Cu(OH)4]2中含有配位键,其中OH是配体,所以示意图为

 

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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(NO32 和Mn(NO32 溶液中加入Na2CO3 溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4
①Mn2+基态的电子排布式可表示为
1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5
1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5

②NO3-的空间构型是
平面三角形
平面三角形
(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
C≡O
C≡O

②H2O 分子中O 原子轨道的杂化类型为
sp3
sp3

③1mol CO2 中含有的σ键数目为
2×6.02×1023个(或2mol)
2×6.02×1023个(或2mol)

(3)向CuSO4 溶液中加入过量NaOH 溶液可生成[Cu (OH)4]2-.不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为

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(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO32和Mn(NO32溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4.Mn2+基态的电子排布式可表示为
1s22s22p63s23p63d5
1s22s22p63s23p63d5
,NO-3的空间构型为
平面三角形
平面三角形
 (用文字描述);
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O.根据等电子原理,CO分子的结构式为
C≡O
C≡O
,1molCO2中含有的σ键数目为
2NA
2NA

(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如图1),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为
sp3
sp3
,已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为
K2CuCl3
K2CuCl3


(4)用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数.对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积(如图2),边长为361pm,又知铜的密度为9.00g/cm3,则铜晶胞的体积是
4.7×10-23
4.7×10-23
cm3、晶胞的质量是
4.23×10-22
4.23×10-22
g,阿伏加德罗常数为
6.01×10-23mol-1
6.01×10-23mol-1
(列式计算);
(5)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是
过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者能互相促进使反应进行
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①Mn2基态的电子排布式可表示为                                      

②NO3的空间构型                          (用文字描述)。

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①根据等电子原理,CO分子的结构式为                       

②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为                       

(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2的结构可用示意图表示为                       

 

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② H2O分子中O原子轨道的杂化类型为                   

③ 1molCO2中含有的σ键数目为                       

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