Question

【題目】 [物質結構與性質]

臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為和，NOx也可在其他條件下被還原為N2。

（1）中心原子軌道的雜化類型為___________；的空間構型為_____________（用文字描述）。

（2）Fe2+基態核外電子排布式為__________________。

（3）與O3分子互為等電子體的一種陰離子為_____________（填化學式）。

（4）N2分子中σ鍵與π鍵的數目比n（σ）∶n（π）=__________________。

（5）[Fe(H2O)6]2+與NO反應生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中，NO以N原子與Fe2+形成配位鍵。請在[Fe(NO)(H2O)5]2+結構示意圖的相應位置補填缺少的配體。

Answer 1

【答案】[物質結構與性質]

（1）sp3 平面（正）三角形

（2）[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6

（3）NO2

（4）1∶2

（5）

【解析】分析：（1）用價層電子對互斥理論分析SO42-中S的雜化方式和NO3-的空間構型。

（2）Fe原子核外有26個電子，根據構造原理寫出基態Fe的核外電子排布式，進一步寫出Fe2+的核外電子排布式。

（3）用替代法寫出O3的等電子體。

（4）N2的結構式為NN，三鍵中含1個σ鍵和2個π鍵。

（5）根據化學式，缺少的配體是NO和H2O，NO中N為配位原子，H2O中O上有孤電子對，O為配位原子。

詳解：（1）SO42-中中心原子S的價層電子對數為（6+2-42）+4=4，SO42-中S為sp3雜化。NO3-中中心原子N的孤電子對數為（5+1-32）=0，成鍵電子對數為3，價層電子對數為3，VSEPR模型為平面三角形，由于N原子上沒有孤電子對，NO3-的空間構型為平面（正）三角形。

（2）Fe原子核外有26個電子，根據構造原理，基態Fe的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，基態Fe2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6。

（3）用替代法，與O3互為等電子體的一種陰離子為NO2-。

（4）N2的結構式為NN，三鍵中含1個σ鍵和2個π鍵，N2分子中σ鍵與π鍵的數目比為n（σ）：n（π）=1:2。

（5）根據化學式，缺少的配體是NO和H2O，NO中N為配位原子，H2O中O上有孤電子對，O為配位原子，答案為：。