【題目】

研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應(yīng)用前景;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為_____________。元素Mn與O中,第一電離能較大的是_________,基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是_________________。

(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為____________________。

(3)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?/span>_________,原因是______________________________

(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外,還存在________

(5)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420nm,則r(O2-)為________nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)為a' =0.448 nm,則r(Mn2+)為________nm。

【答案】 1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 O Mn sp sp3 H2O>CH3OH>CO2>H2,H2O與CH3OH均為非極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多,CO2分子量較大,范德華力較大 π鍵 離子鍵 0.148 0.076

【解析】(1)Co是27號(hào)元素,位于元素周期表第4周期第VIII族,其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。元素Mn與O中,由于O元素是非金屬性而Mn是過(guò)渡元素,所以第一電離能較大的是O。O基態(tài)原子價(jià)電子為2s22p4,所以其核外未成對(duì)電子數(shù)是2,而Mn基態(tài)原子價(jià)電子排布為3d54s2,所以其核外未成對(duì)電子數(shù)是5,因此核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是Mn。

(2)CO2和CH3OH的中心原子C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為2和4,所以CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為sp和sp3。

(3)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)镠2O>CH3OH>CO2>H2,原因是常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體,液體的沸點(diǎn)高于氣體;H2O與CH3OH均為非極性分子,H2O中氫鍵比甲醇多,所以水的沸點(diǎn)高于甲醇;二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量比氫氣大,所以二氧化碳分子間作用力較大、沸點(diǎn)較高。

(4)硝酸錳是離子化合物,硝酸根和錳離子之間形成離子鍵,硝酸根中N原子與3個(gè)氧原子形成 3個(gè)σ鍵,硝酸根中有一個(gè)氮氧雙鍵,所以還存在π鍵。

(5)因?yàn)镺2-是面心立方最密堆積方式,面對(duì)角線是O2-半徑的4倍,即4r=a,解得r= nm=0.148nm;MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),Mn2+構(gòu)成的是體心立方堆積,體對(duì)角線是Mn2+半徑的4倍,面上相鄰的兩個(gè)Mn2+距離是此晶胞的一半,因此有=0.076nm。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A. 硫酸鈉溶液和醋酸鉛溶液均能使蛋白質(zhì)變性

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D. 在蛋白質(zhì)的滲析、鹽析、變性過(guò)程中都發(fā)生了化學(xué)變化

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Bmg該氯原子的物質(zhì)的量為

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