Question

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(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。

①Cu²⁺基态的核外电子排布式可表示为                   。

②CO₃^2-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写出一种与CO分子互为等电子体的离子的化学式                   。

②HCHO分子中C原子轨道的杂化类型为                     。

③1mol CO₂中含有的σ键数目为                   。

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

Answer

（1）①1s22s22p63s23p63d9 或[Ar]3d9；②平面正三角形；

（2）①CN-（或NO+）；②sp2；③2mol或2×6.02×1023或2NA；

（3）；

【解析】

试题分析：（1）①Mn的原子序数为25，基态原子的电子排布式为，1s22s22p63s23p63d54s2，则Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5），故答案为：1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5）；

②CO32-中C原子形成3个δ键，没有孤电子对，则应为平面正三角形，故答案为：平面正三角形；

（2）①与CO为等电子体的离子有CN-，故答案为：CN-；

②HCHO分子中C原子上连接了3个原子，没有孤电子对，采用sp2杂化，故答案为：sp2；

③CO2的结构式为O=C=O，分子中C形成2个δ键，则1molCO2中含有的σ键数目为×6.02×1023个（或2mol），故答案为：2×6.02×1023个（或2mol）；

（3））[Cu（OH）4]2-中与Cu2+与4个OH-形成配位键，可表示为，故答案为：。

考点：考查了物质的结构与性质、电子排布式、等电子体、杂化类型与配位键等的相关知识。