Question

選考〔化學(xué)—物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](13分)

鋼鐵分析中常用過(guò)硫酸鹽氧化法測(cè)定鋼中錳的含量，

反應(yīng)原理為: 2Mn2＋+5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H＋

（1）基態(tài)錳原子的核外電子排布式為 _

（2）上述反應(yīng)涉及的元素屬于同主族元素，其第一電離能由大到小的順序?yàn)? (填元素符號(hào))。

（3）已知H2．S2O8的結(jié)構(gòu)如圖。

①H2．S2O8硫原子的軌道雜化方式為 。

②上述反應(yīng)中被還原的元素為 。

③上述反應(yīng)每生成1 mol MnO4 -，S2O82- 斷裂的共價(jià)鍵類型及其數(shù)目為 。

（4）一定條件下，水分子間可通過(guò)O一H．．．O氫鍵將從H2O分子結(jié)合成三維骨架結(jié)構(gòu)，其中的多面體孔穴中可包容氣體小分子，形成籠形水合包合物晶體

①下圖是一種由水分子構(gòu)成的正十二面體骨架(“o”表示水分子)，其包含的氫鍵數(shù)為 ;

②實(shí)驗(yàn)測(cè)得冰中氫鍵的作用能為18．8目kJ·mol-1，而冰的熔化熱為5．0kJ·mol-1，其原因可能是 。

Answer 1

（1）1s22s22p63s23p63d54s2 （2）O>S

（3）①sp3 ② S ③非極性鍵 2．5NA

（4）①30 ②液態(tài)水中仍然存在大量氫鍵

【解析】

試題分析：（1）錳是25號(hào)元素，基態(tài)錳原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2

（2）上述反應(yīng)涉及的元素屬于同主族元素是O和S，根據(jù)同主族元素，第一電離能從上到下依次減小，則其第一電離能由大到小的順序?yàn)镺>S，

（3）①H2．S2O8硫原子與氧原子形成4個(gè)鍵，所以其軌道雜化方式為sp3雜化，②上述反應(yīng)中錳元素的化合價(jià)由+2價(jià)升高到+7價(jià)，是失電子被氧化，硫元素的化合價(jià)由+7價(jià)降低到+6價(jià)，得電子，被還原，所以被還原的元素為S ，③根據(jù)上述反應(yīng)2Mn2＋+5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+16H＋,轉(zhuǎn)移10e－，可知每生成1 mol MnO4 -，S2O82- 斷裂的共價(jià)鍵類型為非極性鍵及其數(shù)目為2．5NA。

（4）①由水分子構(gòu)成的正十二面體骨架，水分子數(shù)共為5/3×12=20個(gè),每個(gè)水分子有一個(gè)氧原子，兩個(gè)氫原子，水分子間可通過(guò)O一H．．．O氫鍵將從H2O分子結(jié)合成三維骨架結(jié)構(gòu)，所以其包含的氫鍵數(shù)為20×1．5=30；②液態(tài)水中仍然存在大量氫鍵，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得冰中氫鍵的作用能為18．8目kJ·mol-1，而冰的熔化熱為5．0kJ·mol-1。

考點(diǎn)：考查基態(tài)原子的核外電子排布式，第一電離能的判斷，雜化軌道，非極性鍵等知識(shí)。