Question

（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。

①Mn^2＋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　　　　　　　　　　　　　　　。

Answer

（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 或