Question

17．（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，PAN中四种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C＞H．（用元素符号表示）
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sp²杂化．
（3）检验Fe²⁺的方法之一是将一种配合物（填名称）铁氰化钾滴入待测溶液中，现象是产生蓝色沉淀，其离子方程式为3Fe²⁺+[Fe（CN）₆]^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓．

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，据此解答；
③HCOOH分子间能形成氢键，CH₃0CH₃不能形成分子间氢键；
（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；
②铵根离子中氮原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，硝酸根离子中价层电子对个数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论确定离子空间构型及原子杂化方式；
（3）检验Fe²⁺的方法，用二价铁与+3价铁元素的配合物溶液反应生成蓝色沉淀．

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键和一个π键，根据分子的结构简式可知，一个PAN中共有11个共价键，所以1mol PAN中含有的σ键数目为10N_A；
同周期元素，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，第ⅤA族的P轨道处于半充满状态，比同周期的相邻元素第一电离能高，所以第一电离能由大到小的顺序为：NN＞O＞C＞H，
故答案为：10N_A （或6.02×10²⁴）；N＞O＞C＞H；
②配位体位于方括号中，由1个NO和5个H₂O分子构成，所以该配合物中中心离子的配位数为6；中心离子为Fe²⁺，铁是26号元素，则Fe²⁺的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶或[Ar]3d⁶，
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，所以NH₄⁺ 的空间构型为正四面体，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；sp²；
（3）检验Fe²⁺的方法，用二价铁与+3价铁元素的配合物溶液反应生成蓝色沉淀的离子方程式为：3Fe²⁺+2（Fe（CN）₆）^3-=Fe₃（Fe（CN）₆）₂↓，
故答案为：铁氰化钾；3Fe²⁺+2（Fe（CN）₆）^3-=Fe₃（Fe（CN）₆）₂↓．

点评 本题考查化学键判断、微粒空间构型判断、原子杂化方式、离子方程式的书写等判断等知识点，侧重考查基本概念及知识运用能力，难点是孤电子对的计算方法，题目难度中等．