Question

【題目】（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 NOx、（PAN）、HCOOH、等二次污染物。

① 1mol PAN中含有的σ鍵數目為_______。PAN中C、N、O種元素的第一電離能由大到小的順序為_________________。

② NO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________，中心離子的核外電子排布式為_______________。

③相同壓強下，HCOOH的沸點比CH3OCH3____（填“高”或“低”），其原因是__________________。

（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___________（填序號）。

a．離子鍵 b．共價鍵 c．配位鍵 d．范德華力 e．氫鍵

② NH4NO3中陽離子的空間構型為_______，陰離子的中心原子軌道采用_______雜化。

（3）測定大氣中PM2.5的濃度方法之一是β—射線吸收法，β—射線放射源可用85Kr。已知Kr晶體的晶胞結構如圖（甲）所示，設晶體中與每個Kr原子緊相鄰的Kr原子有m個，晶胞中Kr原子為n個，則m/n=_____（填數字）。

（4）最新研究發現，水能凝結成13種類型的結晶體。除普通冰外，還有-30℃才凝固的低溫冰，180℃依然不變的熱冰，比水密度大的重冰等。重冰的結構如圖（乙）所示。已知晶胞參數a=333.7pm，阿伏加德羅常數的值取6.02×1023，則重冰的密度為_______g.cm-3(計算結果精確到0.01)。

Answer 1

【答案】 10 N>C>O 6 1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 高 HCOOH分子間能形成氫鍵 de 正四面體 sp2 3 1.61

【解析】分子中任何兩個相鄰的原子之間只能形成1個σ鍵。元素的非金屬性越強的，其第一電離能一般越大，但是第一電離能還與原子結構的穩定性有關，在同一周期中，第IIA和第VA的元素的第一電離能高于鄰近的兩種元素。配合物中的內界由中心原子和配體構成。相對分子質量相近的物質，分子間能形成氫鍵的沸點通常高于分子間不能形成氫鍵的。根據中心原子的價層電子對數可以判斷其雜化類型。由重冰的結構示意圖可知，其晶胞為體心立方，每個晶胞中有2個水分子，根據晶胞的質量和體積可以求其密度。

（1）① 1mol PAN（）中含有的σ鍵數目為10。PAN中C、N、O種元素的第一電離能由大到小的順序為N>C>O。

② NO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，中心離子為Fe2+，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6 （或[Ar]3d6）。

③相同壓強下，HCOOH的沸點比CH3OCH3高，其原因是HCOOH分子間能形成氫鍵。

（2）① (NH4)2SO4晶體是離子晶體，其中各種微粒間的作用力有離子鍵、共價鍵、配位鍵，不涉及范德華力和氫鍵，故選d、e。

② NH4NO3中，陽離子中N和陰離子中的N的雜化方式不同，前者為sp3、后者為sp2，故陽離子的空間構型為正四面體。

（3）由Kr晶體的晶胞結構示意圖可知，該晶胞為面心立方，設晶體中與每個Kr原子緊相鄰的Kr原子有m個，晶胞中Kr原子為n個，則m=12、n=4，故m/n=3。

（4）由重冰的結構示意圖可知，其晶胞為體心立方，每個晶胞中有2個水分子。已知晶胞參數a=333.7pm，阿伏加德羅常數的值取6.02×1023，則1mol重冰晶胞的質量和體積分別為36g、，所以，重冰的密度為= 1.61g.cm-3。