Question

4．（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NO_x、HCOOH、（PAN）等二次污染物．
①1mol PAN中含有的σ键数目为10N_A（或10×6.02×10²³），PAN中四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C＞H．
②NO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，中心离子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶（或[Ar]3d⁶）．
③相同压强下，HCOOH的沸点比CH₃OCH₃高（填“高”或“低”），其原因是HCOOH分子间能形成氢键．
（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de（填序号）．
a．离子键  b．共价键   c．配位键  d．范德华力  e．氢键
②NH₄NO₃中阳离子的空间构型为正四面体形，阴离子的中心原子轨道采用sp²sp²杂化．
（3）把氯气通入黄血盐（K₄[Fe（CN）₆]）溶液中，得到赤血盐（K₃[Fe（CN）₆]），写出该变化的化学方程式2K₄[Fe（CN）₆]+Cl₂=2K₃[Fe（CN）₆]+2KCl．
（4）FeO晶胞结构如图所示，FeO晶体中Fe²⁺配位数为6，若该晶胞边长为acm，则该晶体密度为$\frac{288}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³．

Answer 1

分析 （1）①一个单键就是一个σ键，一个双键中含有一个σ键，一个π键；根据元素周期律，以及第ⅤA族比同周期的ⅥA族第一电离能高，可知N、O、C、H的第一电离能依次减小，据此答题；
②配位体位于方括号中，由1个NO和5个H₂0分子构成；中心离子为Fe²⁺，铁是26号元素，所以Fe²⁺的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，据此答题；
③HCOOH分子间能形成氢键，CH₃0CH₃不能形成分子间氢键，据此答题；
（2）①（NH₄）₂SO₄晶体中铵根离子和硫酸根离子之间是离子键，而铵根离子和硫酸根离子内部都是共价键，据此答题；
②NH₄⁺的中心原子氮原子价层电子对数=$\frac{5+4-1}{2}$=4，孤电子对=$\frac{5-1×4-1}{2}$=0，NO₃^-的中心原子氮原子价层电子对数=$\frac{5+1}{2}$=3，据此判断；
（3）氯气将+2价的铁氧化成+3价的铁，根据电子得失守恒书写化学方程式；
（4）以亚铁离子为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，从而确定亚铁离子配位数，根据均摊法可知，晶胞中含有亚铁离子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，氧离子数为12×$\frac{1}{4}$+1=4，晶胞边长为acm，所以晶胞体积为（acm）³，根据$ρ=\frac{m}{V}$计算．

解答 解：（1）①一个单键就是一个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1mol PAN中含有的σ键数目为10mol；根据元素周期律，以及第ⅤA族比同周期的ⅥA族第一电离能高，可知N、O、C、H的第一电离能依次减小，
故答案为：10N_A（或10×6.02×10²³）；N＞O＞C＞H；
②配位体位于方括号中，由1个NO和5个H₂0分子构成；中心离子为Fe²⁺，铁是26号元素，所以Fe²⁺的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，
故答案为：6；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶（或[Ar]3d⁶）；
③HCOOH分子间能形成氢键，CH₃0CH₃不能形成分子间氢键，所以相同压强下，HCOOH的沸点比CH₃OCH₃高，
故答案为：高；HCOOH分子间能形成氢键；
（2）①（NH₄）₂SO₄晶体中铵根离子和硫酸根离子之间是离子键，而铵根离子和硫酸根离子内部都是共价键，其中铵根离子内部含一个配位键，故答案为：de；
②NH₄⁺的中心原子氮原子价层电子对数=$\frac{5+4-1}{2}$=4，孤电子对=$\frac{5-1×4-1}{2}$=0，NO₃^-的中心原子氮原子价层电子对数=$\frac{5+1}{2}$=3，所以氮原子按sp² 方式杂化，
故答案为：正四面体形；sp²；
（3）氯气将+2价的铁氧化成+3价的铁，所以反应方程式为：2K₄[Fe（CN）₆]+Cl₂=2K₃[Fe（CN）₆]+2KCl，
故答案为：2K₄[Fe（CN）₆]+Cl₂=2K₃[Fe（CN）₆]+2KCl；
（4）以亚铁离子为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，结合图片知，亚铁离子配位数为6，根据均摊法可知，晶胞中含有亚铁离子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，氧离子数为12×$\frac{1}{4}$+1=4，所以$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{4×（56+16）}{{N}_{A}}}{{a}^{3}}$g/cm³=$\frac{288}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³，
故答案为：6；$\frac{288}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³．

点评 本题主要考查了分子结构、第一电离能、配合物的结构、简单分子或离子的空间构型、晶胞的计算，难度不大，注重基础知识的考查．