金屬錳是含量僅次于鐵的重金屬,其在合金、催化劑等方面應用廣泛.
(1)以下是一些同學繪制的基態(tài)錳原子核外電子的軌道表示式(即電子排布圖),其中最能準確表示基態(tài)錳原子核外電子運動狀態(tài)的是
 


(2)根據(jù)價層電子排布推測鐵和錳的第三電離能的大小,I3(Fe)
 
I3(Mn)(填“>”或“<”).
(3)過渡金屬配合物Mn2(CO)n的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為34,則   n=
 
.CO與N2為等電子體,CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個數(shù)之比為
 

(4)常用作陶瓷著色劑的硝酸錳是一種粉紅色晶體Mn(NO32?4H2O,NO3的空間構(gòu)型是
 
(用文字描述).
(5)MnO2可用于催化氧化甲基苯酚制羥基苯甲醛,用結(jié)構(gòu)式說明對羥基苯甲醛的沸點比鄰羥基苯甲醛高的原因
 
.(畫出鄰羥基苯甲醛分子內(nèi)(間)的作用情況)
(6)金屬錳晶體的三維空間堆積方式為體心立方堆積,則其二維平面放置方式為
 
,金屬原子在二維平面里另一種放置方式的空隙為
 
,經(jīng)計算每個金屬原子所分攤的空隙的數(shù)目為
 
.查表可知錳的原子半徑為117pm,相對原子質(zhì)量為55,列式計算錳密度
 
g/cm3(列出計算式即可).
考點:原子核外電子的運動狀態(tài),元素電離能、電負性的含義及應用,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,晶胞的計算,不同晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別
專題:原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)
分析:(1)洪特規(guī)則:電子排布在同一能級的不同軌道時優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道,且自旋方向相同;泡利原理:一個原子軌道里最多可容納2個電子,且自旋方向相反,據(jù)此分析解答;
(2)由Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時,3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài);而Fe2+到Fe3+時,3d能級由不穩(wěn)定的3d6到穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài);
(3)利用Mn的價電子數(shù)和CO提供電子對數(shù)計算得出,中心原子是錳原子,其價電子數(shù)是7,每個配體提供的電子數(shù)是2;CO與N2互為等電子體,所以含有一條σ鍵和兩條π鍵;
(4)NO3中N原子形成3個δ鍵,沒有孤電子對,則應為平面三角形;
(5)由于氫鍵的作用力遠大于范德華力,則含有氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高,易溶于水;對羥基苯甲醛分子間存在氫鍵,而鄰羥基苯甲醛分子間不存在氫鍵;
(6)由于金屬錳晶體的三維空間堆積方式為體心立方堆積,故其其二維平面放置方式為非密置層,金屬原子在二維平面里另一種放置方式的空隙為三角形;
計算出每個晶胞的體積的質(zhì)量,根據(jù)密度公式ρ=
m
V
計算.
解答: 解:(1)錳是25號元素,其原子核外有25個電子,
A.違反洪特規(guī)則,故A錯誤;
B.違反泡利原理,故B錯誤;
C.違反洪特規(guī)則,故C錯誤;
D.符合泡利原理和洪特規(guī)則,故D正確;
故答案為:D;
(2)由Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時,3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多;而Fe2+到Fe3+時,3d能級由不穩(wěn)定的3d6到穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài),需要的能量相對要少;
故答案為:<;
(3)中心原子是錳原子,其價電子數(shù)是7,每個配體提供的電子數(shù)是2,則7×2+2n=34,得n=10;
CO與N2互為等電子體,所以含有一條σ鍵和兩條π鍵,比值為1:2;
故答案為:10;1:2;
(4)NO3中N原子形成3個δ鍵,沒有孤電子對,則應為平面三角形,故答案為:平面三角形;
(5)對羥基苯甲醛分子間存在氫鍵,而鄰羥基苯甲醛分子間不存在氫鍵,則對羥基苯甲醛的沸點比鄰羥基苯甲醛的高;鄰羥基苯甲醛分子中氫鍵如圖所示:,故答案為:對羥基苯甲醛分子間存在氫鍵;;
(6)由于金屬錳晶體的三維空間堆積方式為體心立方堆積,故其其二維平面放置方式為非密置層,金屬原子在二維平面里另一種放置方式的空隙為三角形;
由于金屬錳晶體的三維空間堆積方式為體心立方堆積,每個晶胞中含有的原子數(shù)=8×
1
8
+1=2,則每個晶胞的質(zhì)量m=55g/mol×
2
NA
=
110
NA
g,每個晶胞的體積V=(117×4×10-103cm3,則錳密度ρ=
m
V
=
110
NA
(117×4×10-10)3
=
110
(117×4×10-10)3NA
g?cm-3
故答案為:非密置層;三角形;2;
110
(117×4×10-10)3NA
點評:題目綜合性較大,涉及核外電子運動狀態(tài)、共價鍵、晶胞的計算等內(nèi)容,難度較大,是對所學知識的綜合考查與學生能力的考查,注意基礎(chǔ)知識的全面掌握.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述正確的是( 。
A、標準狀況下,22.4L酒精含有的分子數(shù)為 NA
B、常溫常壓下,1.06g Na2CO3含有的Na+離子數(shù)為0.01 NA
C、11.2 L H2所含的電子數(shù)為NA
D、通常狀況下,NA個CO2分子含有原子數(shù)為3 NA

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科目:高中化學 來源: 題型:

現(xiàn)有A、B、C、D、E五種強電解質(zhì),它們在水中可電離產(chǎn)生下列離子(各離子不重復).
陽離子H+、Na+、A13+、Ag+、Ba2+
陰離子OH-、C1-、CO32-、NO3-、SO42-
已知:
①A、B兩溶液呈堿性;C、D、E溶液呈酸性.
②A溶液與E溶液反應既有氣體又有沉淀產(chǎn)生;A溶液與C溶液反應只有氣體產(chǎn)生(沉淀包括微溶物,下同).
③D溶液與另外四種溶液反應都能產(chǎn)生沉淀;C只能與D反應產(chǎn)生沉淀.
試回答下列問題:
(1)將C溶液逐滴加入等體積、等物質(zhì)的量的濃度的A溶液中,反應后溶液中各種離子濃度由大到小的順序為
 

(2)寫出E溶液與過量的B溶液反應的離子方程式
 

(3)寫出A溶液與E溶液反應的離子方程式
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

現(xiàn)有五種可溶性離子化合物 A、B、C、D 和 E,組成它們的離子有:
陽離子K+Ag+  Ba 2+ A13+Fe3+
陰離子OH -  C1-  SO42-NO3-  CO32-
為鑒別它們,分別完成以下實驗,其結(jié)果是:
①B 和 E 的水溶液均呈堿性.
②A 溶于水后,與上述某陽離子反應生成的白色沉淀X,X既不溶于氨水也不溶于硝酸,且 A 溶液與過量氨水反應生成白色沉淀Y;
③C 溶液與適量氨水反應生成無色溶液可與葡萄糖溶液發(fā)生銀鏡反應.
④E 溶于水后,與上述某陰離子反應可生成 X;
⑤A溶液與適量 E溶液反應生成白色沉淀,再加入過量 E溶液,沉淀量減少,但不消失.請根據(jù)上述實驗結(jié)果,填空:
(1)寫出化合物的化學式:A
 
,B
 
,C
 

(2)寫出D與氨水反應的化學方程式:
 

(3)寫出實驗⑤中“再加入過量 E溶液,沉淀量減少”的離子方程式:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

常溫下,將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合,實驗信息如下:下列判斷不正確的是( 。
實驗編號c(HA)/mo1?L-1c(NaOH)/mo1?L-1反應后溶液pH
0.10.1PH=9
c10.2PH=7
A、甲反應后的溶液中:c(HA)+c(A-)=0.05mo1?L-1
B、c1一定大于0.2 mo1?L-1
C、0.1 mo1?L-1的HA溶液中由水電離出的c(H+)=1×l0-13mo1/L
D、乙反應后的溶液中:c(Na+)<c(HA)+c(A-

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科目:高中化學 來源: 題型:

甲醇合成反應為:CO(g)+2H2(g)△CH3OH(g).
(1)反應過程中物質(zhì)能量變化如圖所示.寫出合成甲醇的熱化學方程式
 

實驗室在1L密閉容器中進行模擬合成實驗.將1molCO和2molH2通入容器中,分別恒溫在3000C和5000C反應,每隔一定時間測得容器中甲醇的濃度如下:
 10min20min30min40min50min60min 
3000C0.400.600.750.840.900.90 
5000C0.600.750.780.800.800.80 
(2)在3000C反應開始10分鐘內(nèi),H2的平均反應速率
 

(3)5000C平衡常數(shù)K=
 

(4)在另一體積不變的容器中,充入1.2molCO和2.0molH2,一定條件下達到平衡,測得容器內(nèi)壓強為起始的一半.該條件下H2轉(zhuǎn)化率為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

下圖是幾種常見的加熱裝置.

(1)A、B、C、D四裝置都是用酒精燈直接加熱,E、F裝置加熱時需墊
 
.其中F裝置中對試管的加熱方式是
 
.采用這種加熱方式的目的是
 

(2)H2還原CuO可選用
 
裝置.
(3)NH4Cl與Ca(OH)2混合制NH3可選用
 
裝置.
(4)MnO2與濃鹽酸混合制氯氣可選用
 
裝置.若該裝置只加熱液體時,容器內(nèi)必須放
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

“酒是陳的香”,就是因為酒在儲存過程中生成了有香味的乙酸乙酯,在實驗室我們也可以用圖所示的裝置制取乙酸乙酯.回答下列問題
(1)寫出制取乙酸乙酯的化學反應方程式
 

(2)濃硫酸的作用是:
 

(3飽和碳酸鈉溶液的主要作是
 

(4)裝置中通蒸氣的導管要插在飽和碳酸鈉溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是
 

(5)若要把制得的乙酸乙酯分離出來,應采用的實驗操作是
 

(6)生成乙酸乙酯的反應是可逆反應,反應物不能完全變成生成物,反應一段時間后,就達到了該反應的限度,也即達到化學平衡狀態(tài).下列描述能說明乙醇與乙酸的酯化反應已達到化學平衡狀態(tài)的有(填序號)
 

①單位時間里,生成1mol乙酸乙酯,同時生成1mol水
②單位時間里,生成1mol乙酸乙酯,同時生成1mol乙酸
③單位時間里,消耗1mol乙醇,同時消耗1mol乙酸
④正反應的速率與逆反應的速率相等.

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科目:高中化學 來源: 題型:

設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述中正確的是( 。
A、在25℃,1.01×105Pa時,11.2L氮氣所含的原子數(shù)目為NA
B、48g O3 和O2混合氣體所含的原子數(shù)目為3NA
C、1mol氦氣所含的電子數(shù)目為4NA
D、2.7g金屬鋁變成鋁離子時失去的電子數(shù)目為0.1NA

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