Question

MnO₂是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一，在活性材料MnO₂中加入CoTiO₃纳米粉体，可以提高其利用率，优化碱锰电池的性能。

（1）写出基态Mn原子的核外电子排布式______________________。

（2）CoTiO₃晶体结构模型如图。在CoTiO₃晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为________个、________个。

    

（3）二氧化钛(TiO₂)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理。O₂在其催化作用下，可将CN^－氧化成CNO^－，进而得到N₂。与CNO^－互为等电子体的分子、离子化学式分别为________、________(各写一种)。

（4）三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图。三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是_________；1 mol三聚氰胺分子中σ键的数目为________。三聚氰胺的相对分子质量与硝基苯的相近，但三聚氰胺的熔点比硝基苯的高，其原因是__________________。

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d54s2；

（2）6；12；

（3）CO2(或N2O、CS2、BeCl2等，合理均可) ；N3- ；

（4）sp2、sp3；15NA；由于分子间形成氢键。

【解析】

试题分析：（1）Mn是25号元素，其原子核外有25个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，故答案为：1s22s22p63s23p63d54s2；

（2）在CoTiO3晶体中，1个Ti原子周围距离最近的O原子个数是6，1个Co原子周围距离最近的O原子数目=3×8÷2=12，故答案为：6；12；

（3）原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体，所以与CNO-互为等电子体的分子、离子化学式分别为CO2（或N2O、CS2、BeCl2等，合理均可）、N3-，故答案为：CO2（或N2O、CS2、BeCl2等，合理均可）；N3-；

（4）氨基上N原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，则N原子采用sp3杂化；氮碳双键两端的N原子含有两个σ键和一个孤电子对，N原子采用sp2杂化；1个三聚氰胺分子中σ键个数是15，所以1mol三聚氰胺分子中σ键的数目为15NA，氢键导致物质的熔沸点升高，三聚氰胺分子间能形成氢键，导致其熔沸点高于硝基苯，故答案为：sp2、sp3；15NA；由于分子间形成氢键。

考点：考查了晶胞计算、氢键、原子杂化、等电子体、原子核外电子排布等相关知识。