Question

（2013?濟寧一模）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

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²

．
（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

6

個、

12

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

CO₂或N₂O、CS₂、BeCl₂

、

N₃^-

（各寫一種）．
（4）三聚氰胺是一種含氮化合物，其結構簡式如圖2所示．

三聚氰胺分子中氮原子軌道雜化類型是

sp²、sp³

，1mol三聚氰胺分子中 σ 鍵的數目為

15N_A

．

Answer 1

分析：（1）根據構造原理寫出其核外電子排布式；               
（2）根據圖片判斷，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

；
（3）等電子體中原子個數相等價電子數相等；
（4）根據價層電子對互斥理論確定其雜化方式，根據三聚氰胺和 σ 鍵的關系式計算．

解答：解：（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，
故答案為：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，
故答案為：6；12；
（3）CNO^-中含有3個原子，16個價電子，所以其得電子體為：CO₂（或N₂O、CS₂、BeCl₂等） 和N₃^-，
故答案為：CO₂（或N₂O、CS₂、BeCl₂等）；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15N_A，故答案為：sp²、sp³；15N_A．

點評：本題涉及核外電子排布式的書寫、等電子體、配位數的判斷、雜化方式的確定等知識點，核外電子排布式的書寫是學習難點也是考查熱點，注意練習鞏固．