Question

13．氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用．回答下列问题：
（1）基态砷原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³．
（2）K₃[Fe（CN）₆]晶体中Fe³⁺与CN^-之间化学键类型为配位键，与CN^-互为等电子体的化合物分子式为CO．
（3）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染．光化学烟雾中含有NO_x，、O₃、CH₂=CHCHO、HCOOH、（PAN）等二次污染物．
①N₂O结构式可表不为N=N=O，N₂O中中心氮原子的杂化轨道类型为sp，l mol PAN中含σ键数目为10N_A．
②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．Kr晶体为面心立方晶体，若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个．晶胞中含K r原子为n个，则$\frac{m}{n}$=3（填数字）．已知Kr晶体的密度为ρg/cm³，摩尔质量为Mg/mol．阿伏加德罗常数用N_A表示，列式表示Kr晶胞参数α=$\root{3}{{\frac{4M}{{ρ{N_A}}}}}×{10^7}$nm．

Answer 1

分析 （1）Sn是33号元素，其原子核外有33个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式；
（2）当中心原子有空轨道，配离子含有孤对电子时，能形成配位键；根据等电子体原理可写出与CN^一互为等电子体的化合物分子式；
（3）根据氮原子的价层电子对数判断杂化方式，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；
（4）以顶点为计算，与之相邻的最近的Kr位于三个面心上，而顶点的原子为8个立方体共有，每个面心上的Kr为两个立方体共有，故与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有3×4=12，晶胞中含Kr原子为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，然后求出比值；根据V=$\frac{m}{ρ}$求得晶胞的体积，进而可求得晶胞边长．

解答 解：（1）As的原子序数为33，电子分四层排布，最外层有5个电子，由构造原理可知电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³（或[Ar]3d¹⁰4s²4p³）；
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³（或[Ar]3d¹⁰4s²4p³）；
（2）K₃[Fe（CN）₆]晶体中Fe³⁺与CN^-之间的化学键类型为配位键，Fe³⁺有空轨道，能接受孤对电子，CN^-能提供孤对电子，所以能形成配位键，与CN^一互为等电子体的化合物分子式为 CO，
故答案为：配位； CO；
（3）在N=N=O中，边上的氮原子的价层电子对数为$\frac{5+1}{2}$=3，所以是sp²杂化，中间氮原子的价层电子对数为$\frac{5-1}{2}$=2，所以是sp杂化，根据的结构可知，每个分子中含有10个σ键，所以1mol PAN中含σ键数目为10N_A，
故答案为：sp²、sp；10N_A；
（4）以顶点为计算，与之相邻的最近的Kr位于三个面心上，而顶点的原子为8个立方体共有，每个面心上的Kr为两个立方体共有，故与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有3×4=12，晶胞中含Kr原子为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以m：n=12：4=3；根据V=$\frac{m}{ρ}$可知晶胞的体积为$\frac{\frac{4M}{{N}_{A}}}{ρ}$cm³=$\frac{4M}{ρ{N}_{A}}$cm³，所以晶胞边长a=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$×10⁷nm，
故答案为：3；$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$×10⁷．

点评 本题考查物质的结构与性质，注重对电子排布式、配位键、等电子体、原子杂化方式、晶胞的计算等知识，难度中等，注重基础知识的考查，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用考查．