Question

【題目】2017年冬季，我國(guó)北方大部分地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重霧霾天氣，引起霧霾的PM2.5微細(xì)粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有機(jī)顆粒物及揚(yáng)塵等。城市霧霾中還含有銅等重金屬元素。

(1)N元素原子核外電子云的形狀有___________種；基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式為___________，金屬銅的晶體中，銅原子的堆積方式為___________。

(2)N和O中第一電離能較小的元素是___________；SO42-的空間構(gòu)型___________。

(3)NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，該配合物中心離子的配位數(shù)為___________。

(4)測(cè)定大氣中PM2.5濃度的方法之一是β-射線吸收法，β-射線放射源可用85Kr。已知Kr晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞邊長(zhǎng)為540pm，則該晶體的密度___________g/cm3(只列式不計(jì)算)(1pm=10-10cm)

Answer 1

【答案】2 3d104s1 面心立方堆積 O 正四面體 6

【解析】

(1)N位于周期表中第2周期第ⅤA族，Cu位于周期表中第4周期第ⅠB族，銅原子的堆積方式為ABCABC……，據(jù)此分析判斷；

(2)N為半滿結(jié)構(gòu)，較為穩(wěn)定，第一電離能反常大，根據(jù)VSEPR理論判斷SO42-的空間構(gòu)型；

(3)NO和H2O為單齒配體，據(jù)此分析配位數(shù)；

(4)根據(jù)均攤法確定一個(gè)晶胞中含有的粒子數(shù)目，由ρ＝計(jì)算晶體密度。

(1)N位于周期表中第2周期第ⅤA族，則N元素核外電子排布式為1s22s22p3，核外電子云形狀有2種；Cu位于周期表中第4周期第ⅠB族，則其價(jià)電子排布式為3d104s1，

金屬銅的晶體中，銅原子的堆積方式為密置層ABCABC……堆積，所以銅原子的堆積方式為面心立方最密堆積，故答案為：2；3d104s1；面心立方最密堆積；

(2)N為半滿結(jié)構(gòu)，較為穩(wěn)定，第一電離能反常大，所以N和O中第一電離能較小的元素是O；對(duì)于SO42-，根據(jù)VSEPR理論，價(jià)電子對(duì)數(shù)=4+=4，VSEPR模型為四面體，所以其空間構(gòu)型為正四面體，故答案為：O；正四面體；

(3)NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，配體為NO和H2O，均為單齒配體，所以配位數(shù)為6，故答案為：6；

(4)頂點(diǎn)粒子占，面心粒子占，則1個(gè)晶胞中含有粒子數(shù)目為8×+6×=4個(gè)，不妨取1mol這樣的晶胞，1mol晶胞的質(zhì)量為m=4×85g，1mol晶胞體積為V=(540×10-10)3×6.02×1023cm3，則晶體密度為ρ＝=g/cm3，故答案為：(或)。