Question

【题目】2017年冬季，我国北方大部分地区出现严重雾霾天气，引起雾霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。城市雾霾中还含有铜等重金属元素。

（1）N元素原子核外电子云的形状有____________种；基态铜原子的价电子排布式为_______________，金属铜的晶体中，铜原子的堆积方式为________________。

（2）N和O中第一电离能较大的元素是___________；SO42-的空间构型是_______________。

（3）雾霾中含有少量的水，组成水的氢元素和氧元素也能形成化合物H2O2，其中心原子的杂化轨道类型为______________，H2O2难溶于CCl4，其原因为__________________。

（4）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，如NO、CH3COOONO2(PAN)等。1molPAN中含σ键数目为__________；NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，该配合物中心离子的配位数为________________。

（5）测定大气中PM2.5浓度的方法之一是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所示，设晶体中与每个Kr原子相邻的Kr原子有m个，晶胞中所含Kr原子有n个，则m/n=________________。

Answer 1

【答案】 2 3d104s1 面心立方堆积 N 正四面体 sp3 H2O2为极性分子，CCl4为非极性溶剂，所以H2O2难溶于CCl4中 6.02×1024(或10NA) 6 3

【解析】（1）N元素原子核电荷数为7，核外电子排布为1s22s22p3,因此核外电子云的形状有2种；

基态铜原子核电荷数为29，基态铜原子的价电子排布式为3d104s1 ；金属铜的晶体中，铜原子的堆积方式为面心立方堆积；正确答案：2； 3d104s1 ； 面心立方堆积。

（2）同周期中从左到右，元素的第一电离能(除ⅡA族、ⅤA族反常外)逐渐增大，N为ⅤA族元素，2p3为半充满状态，因此性质较稳定，所以N第一电离能大于O；SO42-离子中存在的σ键个数为4，中心硫原子没有孤电子对，因此SO42-空间构型是正四面体；正确答案：N ；正四面体。

（3）H2O中心原子(氧原子)的价层电子对数为4，故为sp3 杂化，H2O2看作羟基取代了H2O分子中一个H原子，H2O2中O原子应为sp3杂化；H2O2为极性分子，CCl4为非极性溶剂，所以H2O2难溶于CCl4中；正确答案：sp3 ；H2O2为极性分子，CCl4为非极性溶剂，所以H2O2难溶于CCl4中。

（4）一个单键就是一个σ键，一个双键中含有一个σ键，一个π键，中共有11个共价键，所以1molPAN中含有的σ键数目为10NA或6.02×1024；配位体位于方括号中，由1个NO和5个H2O分子构成；中心离子为Fe2+，配位数为6；正确答案：6.02×1024(或10NA) ；6。

（5）Kr晶胞为面心立方密堆积，以顶点Kr原子为研究对象，与之相邻的Kr原子处于面心，每个顶点Kr原子为8个晶胞共有，每个面心Kr原子为2个晶胞共用，与每个Kr原子紧邻的Kr原子有，晶胞中含Kr原子为,则；正确答案：3。