MnO2是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一,在活性材料MnO2中加入CoTiO3纳米粉体,可以提高其利用率,优化碱锰电池的性能。(1)写出基态Mn原子的核外电 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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MnO₂是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一,在活性材料MnO₂中加入CoTiO₃纳米粉体,可以提高其利用率,优化碱锰电池的性能。
(1)写出基态Mn原子的核外电子排布式　。
(2)CoTiO₃晶体结构模型如图1所示。在CoTiO₃晶体中1个Ti原子、1个Co原子,周围距离最近的O原子数分别为　　　　个、　　　　个。
(3)二氧化钛(TiO₂)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂,常用于污水处理。O₂在其催化作用下,可将CN^-氧化成CNO^-,进而得到N₂。与CNO^-互为等电子体的分子、离子化学式分别为　　　　、　　　　(各写一种)。
(4)三聚氰胺是一种含氮化合物,其结构简式如图2所示。

三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是　　　　,1 mol三聚氰胺分子中σ键的数目为　　　　。

答案

(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²　(2)6　12
(3)CO₂(或N₂O、CS₂、BeCl₂等合理均可)　CNS^-(或

)
(4)sp²、sp³　15N_A

解析

(1)钛原子周围的氧原子直接查即可,Co原子周围的氧原子用均摊法,选择一个顶点为中心,此顶点周围有8个晶胞,一个晶胞中有3个氧原子,两个晶胞共面,为

;(3)等电子体的常用解法,①同主族元素替代,如S替代O可得CNS^-;②同周期相邻元素,如O替代N可得CO₂;—NH₂中的N原子形成3个σ键,环上的N原子形成2个σ键,分子中的N原子均有一对孤对电子,所以分别为sp³、sp²杂化;3个—NH₂中含有9个σ键,环上有6个σ键

核心考点

试题【MnO2是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一,在活性材料MnO2中加入CoTiO3纳米粉体,可以提高其利用率,优化碱锰电池的性能。(1)写出基态Mn原子的核外电】；主要考察你对键参数——键能、键长与键角等知识点的理解。[详细]

举一反三

ⅤA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅤA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)白磷单质中的P原子采用的轨道杂化方式是　　　　。
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为　　　　。
(3)As原子序数为　　　　,其核外M层和N层电子的排布式为　　　　。
(4)NH₃的沸点比PH₃　　　　(填“高”或“低”),原因是　。
P

的立体构型为　　　　。
(5)H₃PO₄的K₁、K₂、K₃分别为7.6×10^-3、6.3×10^-8、4.4×10^-13。硝酸完全电离,而亚硝酸K=5.1×10^-4,请根据结构与性质的关系解释:
①H₃PO₄的K₁远大于K₂的原因　;
②硝酸比亚硝酸酸性强的原因　。
(6)NiO晶体结构与NaCl晶体类似,其晶胞的棱长为a cm,则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为　　　　cm(用含有a的代数式表示)。在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如下页图),可以认为氧离子作密致单层排列,镍离子填充其中,列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为　　　　g(氧离子的半径为1.40×10^-10 m)。

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(1)锌是一种重要的金属,锌及其化合物有着广泛的应用。
①指出锌元素在周期表中的位置:　　　　周期,　　　　族,　　　　区。
②NH₃分子中氮原子的杂化轨道类型为　　　　,基态氮原子的核外电子排布式是　。

③如图表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的化学式为　　　　;该化合物的晶体熔点比干冰高得多,原因是　。
(2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C₆₀可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C—C的键长为154.45 pm,C₆₀中C—C键长为140~145 pm,有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石,你认为是否正确　　　　,并阐述理由　。

②科学家把C₆₀和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如右图所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C₆₀分子的个数比为　　　　。
③继C₆₀后,科学家又合成了Si₆₀、N₆₀。C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是　　　　。Si₆₀分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si₆₀分子中π键的数目为　　　　。

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已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态;D原子L电子层上有2对成对电子;E⁺原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。
请填写下列空白。
(1)E元素基态原子的核外电子排布式为　。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为　　　　(填元素符号),其原因为　。
(3)B₂A₄是重要的基本石油化工原料。B₂A₄分子中B原子轨道的杂化类型为　　　　;1 mol B₂A₄分子中含　　　　mol σ键。
(4)已知D、E能形成晶胞如下图所示的两种化合物,化合物的化学式,甲为　　　　,乙为　　　　;高温时,甲易转化为乙的原因为　。

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决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol^-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因:　。
组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是　　　　。

共价键	C—C	C—N	C—S
键能/(kJ·mol^-1)	347	305	259

(2)C

、—CH₃(甲基)、C

都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法中正确的是(　　)
A.它们均由甲烷去掉一个氢原子所得
B.它们互为等电子体,碳原子均采取sp²杂化
C.C

与NH₃、H₃O⁺互为等电子体,几何构型均为三角锥形
D.C

中的碳原子采取sp²杂化,所有原子均共面
E.两个—CH₃(甲基)或一个C

和一个C

结合均可得到CH₃CH₃
(3)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越强,磁记录性能越好。离子型氧化物V₂O₅和CrO₂中,适合作录音带磁粉原料的是　　　　。
(4)某配合物的分子结构如下图所示,其分子内不含有　　　　(填序号)。
A.离子键　B.极性键　C.金属键　D.配位键　E.氢键　F.非极性键

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[物质结构与性质]碳是形成化合物种类最多的元素。
(1)CH2=CH—C≡N是制备腈纶的原料，其分子中σ键和π键的个数之比为________(填最简整数比)，写出该分子中所有碳原子的杂化方式：________________。
(2)乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)的分子式均为C2H6O，但CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点，其原因是_______________________________。
(3)某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为________________。
(4)碳化硅的结构与金刚石类似，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能。如图所示为碳化硅的晶胞(其中

为碳原子，

为硅原子)。每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有________个。设晶胞边长为a cm，密度为b g·cm－3，则阿伏加德罗常数可表示为________(用含a、b的式子表示)。

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