Question

自然界中含锰元素的主要矿物有软锰矿（MnO₂·xH₂O）、黑锰矿Mn₃O₄，大洋底部有大量锰结核矿。锰元素在多个领域中均有重要应用，用于制合金，能改善钢的抗冲击性能等。

（1）Mn在元素周期表中位于___区，核外电子占据最高能层的符号是___，金属锰可导电，导热，具有金属光泽，有延展性，这些性质都可以用“___理论”解释。

（2）Mn³⁺在水溶液中容易歧化为MnO₂和Mn²⁺，下列说法合理的是___。

A.Mn³⁺的价电子构型为3d⁴，不属于较稳定的电子构型

B.根据Mn²⁺的电子构型可知，Mn²⁺中不含成对电子

C.第四周期元素中，锰原子价电子层中未成对电子数最多

D.Mn²⁺与Fe³⁺具有相同的价电子构型，所以它们的化学性质相似

（3）在K₂MnF₆中，MnF₆^2-的空间构型是正八面体，则中心原子的价层电子对数为__。该化合物中含有的共价键在形成过程中原子轨道的重叠方式为__。

（4）二价锰的化合物MnO和MnS熔融态均能导电，熔点MnO___MnS（选填“高于”、“等于”、“低于”）并解释原因___。

（5）某锰氧化物的晶胞结构如图：

该锰的氧化物的化学式为___，该晶体中Mn的配位数为____，该晶体中Mn之间的最近距离为___pm（用a、b来表示）。

Answer

d N 电子气 A 6 “头碰头” 高于 均为离子晶体，O2-半径比S2-半径小，MnO晶格能大，熔点高 MnO2 6

【解析】

(1)Mn是25号元素，原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2；锰可导电，导热，具有金属光泽，有延展性，是因为有自由电子，这些性质都可以用“电子气理论”解释；

(2)A．Mn3＋在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2＋，说明Mn3＋不稳定；

B．Mn2＋中价电子层不含成对电子，但是内层中含有成对电子；

C．第四周期中价电子层中未成对电子数最多的元素价电子排布式为：3d54s1；

D．Mn2＋与Fe3＋具有相同的价电子构型，微粒的化学性质不仅与价电子构型有关，也和微粒的电荷数、微粒半径、原子序数有关；

(3)MnF62−的空间构型是正八面体，则中心原子的价层电子对数为6；F与Mn之间的共价键都是共价单键；

(4)物质都属于离子晶体，离子晶体的阴离子带有相同电荷，离子半径越小，离子键越强，晶格能越大，熔点越高；

(5)用均摊法计算确定化学式，并结合微粒的空间排列确定Mn的配位数；由晶胞结构可知：在该晶胞中距离相等且最近的2个Mn在晶胞体对角线的一半。

(1)Mn是25号元素，原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2，可知M在元素周期表中位于第四周期第VIIB，属于d区元素，核外电子占据最高能层的符号是N；锰可导电，导热，具有金属光泽，有延展性，是因为有自由电子，这些性质都可以用“电子气理论”解释，故答案为：d；N；电子气；

(2)A．Mn3＋的价电子构型为3d4，Mn3＋在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2＋，说明Mn3＋不稳定，Mn3＋容易变成电子半充满的稳定的价电子构型为3d5，3d4则属于不稳定的电子构型，故A正确；

B．Mn2＋中价电子层不含成对电子，但是内层中含有成对电子，故B错误；

C．第四周期中价电子层中未成对电子数最多的元素价电子排布式为：3d54s1，是Cr元素，故C错误；

D．Mn2＋与Fe3＋具有相同的价电子构型，微粒的化学性质不仅与价电子构型有关，也和微粒的电荷数、微粒半径、原子序数有关，因此它们的化学性质不相似，Mn2＋具有强的还原性，而Fe3＋具有强的氧化性，故D错误；

故答案选：A；

(3)MnF62−的空间构型是正八面体，则中心原子的价层电子对数为6．在化合物化合物K2MnF6中含有的F与Mn之间的共价键都是共价单键，属于σ键，在形成过程中原子轨道的重叠方式为“头碰头”，故答案为：6；“头碰头”；

(4)MnO和MnS都是离子晶体，离子电荷数相同，O2−离子半径小于S2−的离子半径，MnO的晶格能大，熔点更高，故答案为：高于；均为离子晶体，O2-半径比S2-半径小，MnO晶格能大，熔点高；

(5)在该晶体中含有的Mn原子个数为：×8＋1＝2，含有的O原子数目为：×4＋2＝4，Mn：O＝2：4＝1：2，所以该锰的氧化物的化学式为MnO2；根据晶胞投影图可知：在该晶体体中与Mn原子距离相等且最近的O原子有6个，所以Mn的配位数为6；由晶胞结构可知：在该晶胞中距离相等且最近的2个Mn在晶胞体对角线的一半，晶胞的体对角线为pm，所以该晶体中Mn之间的最近距离为×pm=pm，故答案为：MnO2；6；。