Question

锰的单质及其化合物的用途非常广泛回答下列问题：

⑴基态锰原子的外围电子排布式为______________________，其d轨道中未成对电子数为__________。

⑵MnO的熔点(1650℃)比MnS的熔点(1610℃)高原因是_____________________________________。

⑶锰的一种配合物的化学式为Mn(BH₄)₂(THF)₃，THF的结构简式如图所示。

①THF中的元素的电负性从大到小的顺序是__________________。

②与Mn²⁺形成配位键的原子为______(填元素符号)。

③BH₄^－的空间构型为_______，其中B原子的杂化轨道类型为________。

④写出两种与BH₄^－互为等电子体的分子或离子___________。

⑷一种磁性材料的单晶胞结构如图所示。

①该晶胞中碳原子的原子坐标为________。

②Mn在晶体中的堆积方式为_______(填“简单立方”“体心立方”或“面心立方最密”)堆积。

③若该晶胞的边长为a pm，N_A表示阿伏加德罗常数的数值，则该晶体密度的表达式为ρ = ___________________ g∙cm^-3。

Answer

3d54s2 5 同为离子晶体，MnO和MnS的电荷数一样，r(O2－) < r (S2－)，MnO的晶格能大，熔点更高 O > C > H O 正四面体 sp3 CH4、SiH4(或NH4+等其他合理答案) (，，) 面心立方最密

【解析】

⑴基态锰原子的外围电子排布式为：3d54s2。

⑵MnO、MnS同为离子晶体，MnO和MnS的电荷数一样，r(O2－) < r (S2－)，MnO的晶格能大。

⑶①非金属性越强，电负性越大；②与Mn2+形成配位键的原子为O原子；③BH4－计算价层电子对数。

④价电子数B－=C=Si=N+，写出等电子体。

⑷①根据晶胞可知，碳原子都位于处，故其原子坐标为：(，，)；②Mn在晶体中的堆积方式为面心立方最密；③若该晶胞的边长为a pm，NA表示阿伏加德罗常数的数值，晶体密度的表达式。

⑴基态锰原子的外围电子排布式为：3d54s2；其d轨道中未成对电子数为5，故答案为：3d54s2；5。

⑵MnO的熔点(1650℃)比MnS的熔点(1610℃)高原因是：同为离子晶体，MnO和MnS的电荷数一样，r(O2－) < r (S2－)，MnO的晶格能大，熔点更高；故答案为：同为离子晶体，MnO和MnS的电荷数一样，r(O2－) < r (S2－)，MnO的晶格能大，熔点更高。

⑶①非金属性越强，电负性越大，故电负性大小为：O > C > H；故答案为：O > C > H。

②与Mn2+形成配位键的原子为O原子，故答案为：O。

③BH4－价层电子对数4对，空间构型为正四面体，其中B原子的杂化轨道类型为sp3；故答案为：正四面体；sp3。

④价电子数B－=C=Si=N+，因此与BH4－互为等电子体的分子或离子CH4、SiH4(或NH4+等其他合理答案)；故答案为：CH4、SiH4(或NH4+等其他合理答案)。

⑷①根据晶胞可知，碳原子都位于处，故其原子坐标为：(，，)；故答案为：(，，)。

②Mn在晶体中的堆积方式为面心立方最密，故答案为：面心立方最密。

③若该晶胞的边长为a pm，NA表示阿伏加德罗常数的数值，晶胞质量为：则该晶体密度的表达式为；故答案为：。