Question

【題目】MnO2是堿錳電池材料中最普通的正極材料之一,在活性材料MnO2中加入CoTiO3納米粉體,可以提高其利用率,優化堿錳電池的性能。

（1）寫出基態Mn原子的核外電子排布式________________________。

（2）CoTiO3晶體結構模型如圖1所示。在CoTiO3晶體中1個Ti原子、1個Co原子,周圍距離最近的O原子數目分別為_______個、_______個。

（3）二氧化鈦(TiO2)是常用的、具有較高催化活性和穩定性的光催化劑, 常用于污水處理。O2在其催化作用下,可將CN-氧化成CNO-,進而得到N2。與CNO- 互為等電子體的分子、離子化學式分別為______________、_______(各寫一種)。

（4）三聚氰胺是一種含氮化合物,其結構簡式如圖所示。

三聚氰胺分子中氮原子軌道雜化類型是______，1 mol三聚氰胺分子中σ鍵的數目為_______。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d54s2 6 12 CO2(或N2O、CS2、BeCl2等合理均可) 或N3- sp2、sp3 15NA

【解析】

（1）Mn是25號元素，其原子核外有25個電子，所以其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2。

（2）根據圖片知，1個Ti原子周圍距離最近的O原子數目為6，1個Co原子周圍距離最近的O原子數目=3×8×1/2=12。

（3）CNO-中含有3個原子，16個價電子，所以其等電子體為：CO2（或N2O、CS2、BeCl2等）、CNS-或N3-。

（4）三聚氰胺分子中，氨基上的N原子含有3個σ鍵和一個孤電子對，所以采取sp3雜化，環上的N原子含有2個σ鍵和一個孤電子對，所以采取sp2雜化，一個三聚氰胺分子中含有15個σ鍵，所以1mol三聚氰胺分子中σ鍵的數目為15NA。