Question

4．（1）PM2.5富含大量的有毒、有害物質，易引發二次光化學煙霧，光化學煙霧中含有NO_x、HCOOH、（PAN）等二次污染物．
①1mol PAN中含有的σ鍵數目為10N_A（或10×6.02×10²³），PAN中四種元素的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞C＞H．
②NO能被FeSO₄溶液吸收生成配合物[Fe（NO）（H₂O）₅]SO₄，該配合物中中心離子的配位數為6，中心離子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶（或[Ar]3d⁶）．
③相同壓強下，HCOOH的沸點比CH₃OCH₃高（填“高”或“低”），其原因是HCOOH分子間能形成氫鍵．
（2）PM2.5微細粒子包含（NH₄）₂SO₄、NH₄NO₃等．
①（NH₄）₂SO₄晶體中各種微粒間的作用力不涉及de（填序號）．
a．離子鍵  b．共價鍵   c．配位鍵  d．范德華力  e．氫鍵
②NH₄NO₃中陽離子的空間構型為正四面體形，陰離子的中心原子軌道采用sp²sp²雜化．
（3）把氯氣通入黃血鹽（K₄[Fe（CN）₆]）溶液中，得到赤血鹽（K₃[Fe（CN）₆]），寫出該變化的化學方程式2K₄[Fe（CN）₆]+Cl₂=2K₃[Fe（CN）₆]+2KCl．
（4）FeO晶胞結構如圖所示，FeO晶體中Fe²⁺配位數為6，若該晶胞邊長為acm，則該晶體密度為$\frac{288}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³．

Answer 1

分析 （1）①一個單鍵就是一個σ鍵，一個雙鍵中含有一個σ鍵，一個π鍵；根據元素周期律，以及第ⅤA族比同周期的ⅥA族第一電離能高，可知N、O、C、H的第一電離能依次減小，據此答題；
②配位體位于方括號中，由1個NO和5個H₂0分子構成；中心離子為Fe²⁺，鐵是26號元素，所以Fe²⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，據此答題；
③HCOOH分子間能形成氫鍵，CH₃0CH₃不能形成分子間氫鍵，據此答題；
（2）①（NH₄）₂SO₄晶體中銨根離子和硫酸根離子之間是離子鍵，而銨根離子和硫酸根離子內部都是共價鍵，據此答題；
②NH₄⁺的中心原子氮原子價層電子對數=$\frac{5+4-1}{2}$=4，孤電子對=$\frac{5-1×4-1}{2}$=0，NO₃^-的中心原子氮原子價層電子對數=$\frac{5+1}{2}$=3，據此判斷；
（3）氯氣將+2價的鐵氧化成+3價的鐵，根據電子得失守恒書寫化學方程式；
（4）以亞鐵離子為中心，沿X、Y、Z三軸進行切割，從而確定亞鐵離子配位數，根據均攤法可知，晶胞中含有亞鐵離子數為$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，氧離子數為12×$\frac{1}{4}$+1=4，晶胞邊長為acm，所以晶胞體積為（acm）³，根據$ρ=\frac{m}{V}$計算．

解答 解：（1）①一個單鍵就是一個σ鍵，一個雙鍵中含有一個σ鍵，一個π鍵，中共有11個共價鍵，所以1mol PAN中含有的σ鍵數目為10mol；根據元素周期律，以及第ⅤA族比同周期的ⅥA族第一電離能高，可知N、O、C、H的第一電離能依次減小，
故答案為：10N_A（或10×6.02×10²³）；N＞O＞C＞H；
②配位體位于方括號中，由1個NO和5個H₂0分子構成；中心離子為Fe²⁺，鐵是26號元素，所以Fe²⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，
故答案為：6；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶（或[Ar]3d⁶）；
③HCOOH分子間能形成氫鍵，CH₃0CH₃不能形成分子間氫鍵，所以相同壓強下，HCOOH的沸點比CH₃OCH₃高，
故答案為：高；HCOOH分子間能形成氫鍵；
（2）①（NH₄）₂SO₄晶體中銨根離子和硫酸根離子之間是離子鍵，而銨根離子和硫酸根離子內部都是共價鍵，其中銨根離子內部含一個配位鍵，故答案為：de；
②NH₄⁺的中心原子氮原子價層電子對數=$\frac{5+4-1}{2}$=4，孤電子對=$\frac{5-1×4-1}{2}$=0，NO₃^-的中心原子氮原子價層電子對數=$\frac{5+1}{2}$=3，所以氮原子按sp² 方式雜化，
故答案為：正四面體形；sp²；
（3）氯氣將+2價的鐵氧化成+3價的鐵，所以反應方程式為：2K₄[Fe（CN）₆]+Cl₂=2K₃[Fe（CN）₆]+2KCl，
故答案為：2K₄[Fe（CN）₆]+Cl₂=2K₃[Fe（CN）₆]+2KCl；
（4）以亞鐵離子為中心，沿X、Y、Z三軸進行切割，結合圖片知，亞鐵離子配位數為6，根據均攤法可知，晶胞中含有亞鐵離子數為$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，氧離子數為12×$\frac{1}{4}$+1=4，所以$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{4×（56+16）}{{N}_{A}}}{{a}^{3}}$g/cm³=$\frac{288}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³，
故答案為：6；$\frac{288}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³．

點評 本題主要考查了分子結構、第一電離能、配合物的結構、簡單分子或離子的空間構型、晶胞的計算，難度不大，注重基礎知識的考查．