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。

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___________________。

③1 mol CO₂ 中含有的σ键数目为___________________。

Answer

1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) 平面三角形 C≡O sp3 2×6.02×1023个(或2NA)

【解析】

（1）①Mn的原子序数是25，根据构造原理可知，Mn2＋基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)。

②NO3-中中心原子含有的孤对电子对数＝（5＋1－3×2）÷2＝0，所以其空间构型是平面三角形。

（2）①原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，则和CO互为等电子体的是氮气，氮气分子中含有三键，则CO的结构简式就是C≡O。

②水分子中氧原子含有2对孤对电子，是V形结构，因此氧原子的杂化类型是sp3杂化。

③CO2分子中含有2个碳氧双键，而双键是由1个σ键和1个π键构成，所以1 mol CO2 中含有的σ键数目为2×6.02×1023个(或2NA)。