Question

【題目】自然界中含錳元素的主要礦物有軟錳礦（MnO2·xH2O）、黑錳礦Mn3O4，大洋底部有大量錳結(jié)核礦。錳元素在多個(gè)領(lǐng)域中均有重要應(yīng)用，用于制合金，能改善鋼的抗沖擊性能等。

（1）Mn在元素周期表中位于___區(qū)，核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是___，金屬錳可導(dǎo)電，導(dǎo)熱，具有金屬光澤，有延展性，這些性質(zhì)都可以用“___理論”解釋。

（2）Mn3+在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2+，下列說法合理的是___。

A.Mn3+的價(jià)電子構(gòu)型為3d4，不屬于較穩(wěn)定的電子構(gòu)型

B.根據(jù)Mn2+的電子構(gòu)型可知，Mn2+中不含成對(duì)電子

C.第四周期元素中，錳原子價(jià)電子層中未成對(duì)電子數(shù)最多

D.Mn2+與Fe3+具有相同的價(jià)電子構(gòu)型，所以它們的化學(xué)性質(zhì)相似

（3）在K2MnF6中，MnF62-的空間構(gòu)型是正八面體，則中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為__。該化合物中含有的共價(jià)鍵在形成過程中原子軌道的重疊方式為__。

（4）二價(jià)錳的化合物MnO和MnS熔融態(tài)均能導(dǎo)電，熔點(diǎn)MnO___MnS（選填“高于”、“等于”、“低于”）并解釋原因___。

（5）某錳氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖：

該錳的氧化物的化學(xué)式為___，該晶體中Mn的配位數(shù)為____，該晶體中Mn之間的最近距離為___pm（用a、b來表示）。

Answer 1

【答案】d N 電子氣 A 6 “頭碰頭” 高于 均為離子晶體，O2-半徑比S2-半徑小，MnO晶格能大，熔點(diǎn)高 MnO2 6

【解析】

(1)Mn是25號(hào)元素，原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2；錳可導(dǎo)電，導(dǎo)熱，具有金屬光澤，有延展性，是因?yàn)橛凶杂呻娮樱�這些性質(zhì)都可以用“電子氣理論”解釋；

(2)A．Mn3＋在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2＋，說明Mn3＋不穩(wěn)定；

B．Mn2＋中價(jià)電子層不含成對(duì)電子，但是內(nèi)層中含有成對(duì)電子；

C．第四周期中價(jià)電子層中未成對(duì)電子數(shù)最多的元素價(jià)電子排布式為：3d54s1；

D．Mn2＋與Fe3＋具有相同的價(jià)電子構(gòu)型，微粒的化學(xué)性質(zhì)不僅與價(jià)電子構(gòu)型有關(guān)，也和微粒的電荷數(shù)、微粒半徑、原子序數(shù)有關(guān)；

(3)MnF62的空間構(gòu)型是正八面體，則中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為6；F與Mn之間的共價(jià)鍵都是共價(jià)單鍵；

(4)物質(zhì)都屬于離子晶體，離子晶體的陰離子帶有相同電荷，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大，熔點(diǎn)越高；

(5)用均攤法計(jì)算確定化學(xué)式，并結(jié)合微粒的空間排列確定Mn的配位數(shù)；由晶胞結(jié)構(gòu)可知：在該晶胞中距離相等且最近的2個(gè)Mn在晶胞體對(duì)角線的一半。

(1)Mn是25號(hào)元素，原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2，可知M在元素周期表中位于第四周期第VIIB，屬于d區(qū)元素，核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是N；錳可導(dǎo)電，導(dǎo)熱，具有金屬光澤，有延展性，是因?yàn)橛凶杂呻娮�，這些性質(zhì)都可以用“電子氣理論”解釋，故答案為：d；N；電子氣；

(2)A．Mn3＋的價(jià)電子構(gòu)型為3d4，Mn3＋在水溶液中容易歧化為MnO2和Mn2＋，說明Mn3＋不穩(wěn)定，Mn3＋容易變成電子半充滿的穩(wěn)定的價(jià)電子構(gòu)型為3d5，3d4則屬于不穩(wěn)定的電子構(gòu)型，故A正確；

B．Mn2＋中價(jià)電子層不含成對(duì)電子，但是內(nèi)層中含有成對(duì)電子，故B錯(cuò)誤；

C．第四周期中價(jià)電子層中未成對(duì)電子數(shù)最多的元素價(jià)電子排布式為：3d54s1，是Cr元素，故C錯(cuò)誤；

D．Mn2＋與Fe3＋具有相同的價(jià)電子構(gòu)型，微粒的化學(xué)性質(zhì)不僅與價(jià)電子構(gòu)型有關(guān)，也和微粒的電荷數(shù)、微粒半徑、原子序數(shù)有關(guān)，因此它們的化學(xué)性質(zhì)不相似，Mn2＋具有強(qiáng)的還原性，而Fe3＋具有強(qiáng)的氧化性，故D錯(cuò)誤；

故答案選：A；

(3)MnF62的空間構(gòu)型是正八面體，則中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為6．在化合物化合物K2MnF6中含有的F與Mn之間的共價(jià)鍵都是共價(jià)單鍵，屬于σ鍵，在形成過程中原子軌道的重疊方式為“頭碰頭”，故答案為：6；“頭碰頭”；

(4)MnO和MnS都是離子晶體，離子電荷數(shù)相同，O2離子半徑小于S2的離子半徑，MnO的晶格能大，熔點(diǎn)更高，故答案為：高于；均為離子晶體，O2-半徑比S2-半徑小，MnO晶格能大，熔點(diǎn)高；

(5)在該晶體中含有的Mn原子個(gè)數(shù)為：×8＋1＝2，含有的O原子數(shù)目為：×4＋2＝4，Mn：O＝2：4＝1：2，所以該錳的氧化物的化學(xué)式為MnO2；根據(jù)晶胞投影圖可知：在該晶體體中與Mn原子距離相等且最近的O原子有6個(gè)，所以Mn的配位數(shù)為6；由晶胞結(jié)構(gòu)可知：在該晶胞中距離相等且最近的2個(gè)Mn在晶胞體對(duì)角線的一半，晶胞的體對(duì)角線為pm，所以該晶體中Mn之間的最近距離為×pm=pm，故答案為：MnO2；6；。