Question

【化学-选修3:物质结构与性质】锰及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:

(1)Al₇₀Pd₂₁Mn₉是一种准晶体(介于晶体和非晶体之间的固体),能准确证明其不是晶体的方法是___________。

(2)基态Mn原子的价电子排布式为_________,未成对电子数为_____个。

(3)MnS熔点(1610℃)比MnO熔点(1650℃)低,其原因是____________。

(4)锰的一种配合物的化学式为[Mn(CO)₅(CH₃CN)]Br。

①配合物中锰元素的价态为________。

②配体CH₃CN与中心原子形成配位键时,提供孤对电子的原子是_____,该分子中碳原子的杂化方式为_______；C、H、N的电负性从大到小的顺序为________。

(5)锰的含氧酸有HMnO₄(高锰酸)、H₂MnO₃(亚锰酸),高锰酸的酸性比亚锰酸强,理由是_________。

(6)某种含锰特殊材料的晶胞结构如下图所示:

若晶胞参数为a nm,用N_A表示阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的密度为____( 列出代数式即可)。

Answer

X射线衍射实验 3d54s2 5 S2-的半径比O2-的大，MnS的晶格能小 +1 N(氮) sp和sp3 N>C>H 高锰酸分子(HOMnO3)中含有三个非羟基氧原子，亚锰酸[(HO)2MnO]中只有一个非羟基氧原子 g/cm3

【解析】(1)晶体具有微观点阵结构，能发生X射线衍射现象，故能准确证明Al70Pd21Mn9不是晶体的方法是X射线衍射实验，若不产生X射线衍射现象，则不是晶体。本题答案为：X射线衍射实验。

(2)Mn是25号元素价电子排布式为3d54s2,5个3d电子分别位于5个不同的轨道上，有5个未成对电子。

(3) MnS和MnO晶体类型相同，由于S2-的半径比O2-的大，则MnS的晶格能比MnO小，MnS熔点比MnO熔点低。故本题答案为：S2-的半径比O2-的大，MnS的晶格能小。

(4) ①配合物[Mn(CO)5(CH3CN)]Br的配体有CO、CH3CN分子和Br-,根据化合价代数和为零，配合物中锰元素的价态为+1；

②配体CH3CN与中心原子形成配位键时,碳原子价电子都用于形成共用电子对，氮原子5个价电子有三个形成共用电子对，还有一对孤对电子，所以提供孤对电子的原子是氮原子,该分子中两个碳原子其中CH3-上碳原子的杂化方式为sp3 ，-CN上的碳原子杂化方式为sp；元素的非金属性越强，吸引电子能力越强，则电负性越大，所以C、H、N的电负性从大到小的顺序为N>C>H；故本题答案为：+1 ；N(氮) ； sp和sp3 ；N>C>H；

(5)HMnO4和H2MnO3都是含氧酸,高锰酸是一元酸，含有三个非羟基氧，亚锰酸为二元酸，含有一个非羟基氧,含羟基氧越多酸性越强，所以高锰酸的酸性比亚锰酸强；故本题答案为：

高锰酸分子(HOMnO3)中含有三个非羟基氧原子，亚锰酸[(HO)2MnO]中只有一个非羟基氧原子。

(6) 根据晶胞结构计算含有的原子数，含有Zn原子数: 8=1,含Mn原子数6=3，含有N原子数：1个，故晶胞中Zn、Mn、N原子个数比为1:3:1，ZnMn3N的摩尔质量是244g/mol,，据m=V得：10-7）3 cm3NA/mol=244g/mol，g/cm3，故本题答案为： g/cm3。