Question

(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_______。PAN中除H外其余三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________________。

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_______，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

②NH₄NO₃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=______ (填数字)。

Answer

10NA N＞O＞C 6 1s22s22p63s23p63d6 高 HCOOH分子间能形成氢键，CH3OCH3分子间不能形成氢键 de 正四面体 sp2 3

【解析】

(1)①PAN结构简式为，根据PAN分子结构可知1个PAN分子中含有10个σ键，则1 mol PAN中含有的σ键数目为10NA；在PAN分子中除H元素外，还含有C、N、O三种元素，由于同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而增大，但第ⅡA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞C；

②Fe2+含有空轨道，为配位化合物的中心离子，NO、H2O含有孤对电子，为配位体，该配合物中的中心离子的配位数为1+5=6，Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级上的2个电子形成Fe2+，所以Fe2+的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d6；

③HCOOH分子间能形成氢键，CH3OCH3分子间不能形成氢键，氢键的存在增加了分子之间的吸引力，使物质熔化、气化需要消耗较多的能量，所以相同压强下，HCOOH的沸点比CH3OCH3高；

(2)①(NH4)2SO4晶体属于离子晶体，在晶体中NH4+和SO42-之间以离子键结合，在NH4+内部的N-H和SO42-内部的S-O键都是共价键，其中NH4+内部含一个配位键，但硫酸铵晶体中不存在范德华力和氢键，故合理选项是选de；

②NH4+的中心原子是N原子，N的价层电子对数==4，孤电子对==0，所以NH4+的空间构型为正四面体，NO3-的中心原子N原子价层电子对数==3，所以N原子杂化方式是sp2杂化；

(3)根据均摊法，以顶点Kr原子计算，与之相邻且最近的Kr原子位于晶胞该顶点连接的三个面心上，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，故最近的Kr为(3×8)÷2=12，该晶胞中Kr有8×+6×=4，所以m：n=12：4=3。