Question

【题目】（1）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾，光化学烟雾中含有 NOx、（PAN）、HCOOH、等二次污染物。

① 1mol PAN中含有的σ键数目为_______。PAN中C、N、O种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________________。

② NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe（NO）（H2O）5]SO4，该配合物中中心离子的配位数为________，中心离子的核外电子排布式为_______________。

③相同压强下，HCOOH的沸点比CH3OCH3____（填“高”或“低”），其原因是__________________。

（2）PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3等。

① (NH4)2SO4晶体中各种微粒间的作用力不涉及___________（填序号）。

a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力 e．氢键

② NH4NO3中阳离子的空间构型为_______，阴离子的中心原子轨道采用_______杂化。

（3）测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β—射线吸收法，β—射线放射源可用85Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图（甲）所示，设晶体中与每个Kr原子紧相邻的Kr原子有m个，晶胞中Kr原子为n个，则m/n=_____（填数字）。

（4）最新研究发现，水能凝结成13种类型的结晶体。除普通冰外，还有-30℃才凝固的低温冰，180℃依然不变的热冰，比水密度大的重冰等。重冰的结构如图（乙）所示。已知晶胞参数a=333.7pm，阿伏加德罗常数的值取6.02×1023，则重冰的密度为_______g.cm-3(计算结果精确到0.01)。

Answer 1

【答案】 10 N>C>O 6 1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 高 HCOOH分子间能形成氢键 de 正四面体 sp2 3 1.61

【解析】分子中任何两个相邻的原子之间只能形成1个σ键。元素的非金属性越强的，其第一电离能一般越大，但是第一电离能还与原子结构的稳定性有关，在同一周期中，第IIA和第VA的元素的第一电离能高于邻近的两种元素。配合物中的内界由中心原子和配体构成。相对分子质量相近的物质，分子间能形成氢键的沸点通常高于分子间不能形成氢键的。根据中心原子的价层电子对数可以判断其杂化类型。由重冰的结构示意图可知，其晶胞为体心立方，每个晶胞中有2个水分子，根据晶胞的质量和体积可以求其密度。

（1）① 1mol PAN（）中含有的σ键数目为10。PAN中C、N、O种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>C>O。

② NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe（NO）（H2O）5]SO4，该配合物中中心离子的配位数为6，中心离子为Fe2+，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 （或[Ar]3d6）。

③相同压强下，HCOOH的沸点比CH3OCH3高，其原因是HCOOH分子间能形成氢键。

（2）① (NH4)2SO4晶体是离子晶体，其中各种微粒间的作用力有离子键、共价键、配位键，不涉及范德华力和氢键，故选d、e。

② NH4NO3中，阳离子中N和阴离子中的N的杂化方式不同，前者为sp3、后者为sp2，故阳离子的空间构型为正四面体。

（3）由Kr晶体的晶胞结构示意图可知，该晶胞为面心立方，设晶体中与每个Kr原子紧相邻的Kr原子有m个，晶胞中Kr原子为n个，则m=12、n=4，故m/n=3。

（4）由重冰的结构示意图可知，其晶胞为体心立方，每个晶胞中有2个水分子。已知晶胞参数a=333.7pm，阿伏加德罗常数的值取6.02×1023，则1mol重冰晶胞的质量和体积分别为36g、，所以，重冰的密度为= 1.61g.cm-3。