Question

【題目】2017年冬季，我國北方大部分地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重霧霾天氣，引起霧霾的PM2.5微細粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有機顆粒物及揚塵等。城市霧霾中還含有銅等重金屬元素。

（1）N元素原子核外電子云的形狀有____________種；基態(tài)銅原子的價電子排布式為_______________，金屬銅的晶體中，銅原子的堆積方式為________________。

（2）N和O中第一電離能較大的元素是___________；SO42-的空間構(gòu)型是_______________。

（3）霧霾中含有少量的水，組成水的氫元素和氧元素也能形成化合物H2O2，其中心原子的雜化軌道類型為______________，H2O2難溶于CCl4，其原因為__________________。

（4）PM2.5富含大量的有毒、有害物質(zhì)，如NO、CH3COOONO2(PAN)等。1molPAN中含σ鍵數(shù)目為__________；NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，該配合物中心離子的配位數(shù)為________________。

（5）測定大氣中PM2.5濃度的方法之一是β-射線吸收法，β-射線放射源可用85Kr。已知Kr晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，設(shè)晶體中與每個Kr原子相鄰的Kr原子有m個，晶胞中所含Kr原子有n個，則m/n=________________。

Answer 1

【答案】 2 3d104s1 面心立方堆積 N 正四面體 sp3 H2O2為極性分子，CCl4為非極性溶劑，所以H2O2難溶于CCl4中 6.02×1024(或10NA) 6 3

【解析】（1）N元素原子核電荷數(shù)為7，核外電子排布為1s22s22p3,因此核外電子云的形狀有2種；

基態(tài)銅原子核電荷數(shù)為29，基態(tài)銅原子的價電子排布式為3d104s1 ；金屬銅的晶體中，銅原子的堆積方式為面心立方堆積；正確答案：2； 3d104s1 ； 面心立方堆積。

（2）同周期中從左到右，元素的第一電離能(除ⅡA族、ⅤA族反常外)逐漸增大，N為ⅤA族元素，2p3為半充滿狀態(tài)，因此性質(zhì)較穩(wěn)定，所以N第一電離能大于O；SO42-離子中存在的σ鍵個數(shù)為4，中心硫原子沒有孤電子對，因此SO42-空間構(gòu)型是正四面體；正確答案：N ；正四面體。

（3）H2O中心原子(氧原子)的價層電子對數(shù)為4，故為sp3 雜化，H2O2看作羥基取代了H2O分子中一個H原子，H2O2中O原子應(yīng)為sp3雜化；H2O2為極性分子，CCl4為非極性溶劑，所以H2O2難溶于CCl4中；正確答案：sp3 ；H2O2為極性分子，CCl4為非極性溶劑，所以H2O2難溶于CCl4中。

（4）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1molPAN中含有的σ鍵數(shù)目為10NA或6.02×1024；配位體位于方括號中，由1個NO和5個H2O分子構(gòu)成；中心離子為Fe2+，配位數(shù)為6；正確答案：6.02×1024(或10NA) ；6。

（5）Kr晶胞為面心立方密堆積，以頂點Kr原子為研究對象，與之相鄰的Kr原子處于面心，每個頂點Kr原子為8個晶胞共有，每個面心Kr原子為2個晶胞共用，與每個Kr原子緊鄰的Kr原子有，晶胞中含Kr原子為,則；正確答案：3。