Question

【题目】2017年冬季，我国北方大部分地区出现严重雾霾天气，引起雾霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。城市雾霾中还含有铜等重金属元素。

(1)N元素原子核外电子云的形状有___________种；基态铜原子的价电子排布式为___________，金属铜的晶体中，铜原子的堆积方式为___________。

(2)N和O中第一电离能较小的元素是___________；SO42-的空间构型___________。

(3)NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，该配合物中心离子的配位数为___________。

(4)测定大气中PM2.5浓度的方法之一是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，晶胞边长为540pm，则该晶体的密度___________g/cm3(只列式不计算)(1pm=10-10cm)

Answer 1

【答案】2 3d104s1 面心立方堆积 O 正四面体 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，铜原子的堆积方式为ABCABC……，据此分析判断；

(2)N为半满结构，较为稳定，第一电离能反常大，根据VSEPR理论判断SO42-的空间构型；

(3)NO和H2O为单齿配体，据此分析配位数；

(4)根据均摊法确定一个晶胞中含有的粒子数目，由ρ＝计算晶体密度。

(1)N位于周期表中第2周期第ⅤA族，则N元素核外电子排布式为1s22s22p3，核外电子云形状有2种；Cu位于周期表中第4周期第ⅠB族，则其价电子排布式为3d104s1，

金属铜的晶体中，铜原子的堆积方式为密置层ABCABC……堆积，所以铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积，故答案为：2；3d104s1；面心立方最密堆积；

(2)N为半满结构，较为稳定，第一电离能反常大，所以N和O中第一电离能较小的元素是O；对于SO42-，根据VSEPR理论，价电子对数=4+=4，VSEPR模型为四面体，所以其空间构型为正四面体，故答案为：O；正四面体；

(3)NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4，配体为NO和H2O，均为单齿配体，所以配位数为6，故答案为：6；

(4)顶点粒子占，面心粒子占，则1个晶胞中含有粒子数目为8×+6×=4个，不妨取1mol这样的晶胞，1mol晶胞的质量为m=4×85g，1mol晶胞体积为V=(540×10-10)3×6.02×1023cm3，则晶体密度为ρ＝=g/cm3，故答案为：(或)。