Question

含氮廢水主要包括氰化物和NH₃，研究表明，用高鐵酸鉀在處理含氰廢水時，高鐵酸鉀水解產(chǎn)生Fe（VI），將CN^-氧化為CNO^-，方程式為：Fe（VI）+CN^-+H₂0→Fe（OH）₃+CNO^-+OH^-+O₂（未配平），回答下列問題：
（1）NH₃的空間構型為

 

，H₂0中O原子的雜化方式為

 

．
（2）Fe³⁺的基態(tài)價電子的排布式為

 

，OH^-的電子式為

 

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（3）上述反應中除H之外，其它非金屬元素的第一電離能由大到小順序為

 

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（4）寫出與CNO^-互為等電子體的一種分子的化學式

 

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（5）CN^-在酸性條件下，可生成HCN，試寫出HCN的結構式為

 

．

Answer 1

考點：判斷簡單分子或離子的構型,原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）根據(jù)價層電子對互斥理論確定離子空間構型及原子雜化方式；
（2）根據(jù)元素符號，判斷元素原子的核外電子數(shù)，再根據(jù)構造原理來寫；氫氧根離子中氫原子與氧原子間共用1對電子；
（3）同周期自左而右元素第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子的2p能級含有3個電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，失去第1個電子需要的能量較大；
（4）根據(jù)等電子體是指具有相同電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子來回答；
（5）碳原子的成鍵情況主要根據(jù)與碳原子形成共價鍵的原子的數(shù)目確定；

解答： 解：NH₃的中心原子N的價層電子對個數(shù)=3+

1

2

×（5+-3×1）=4，價層電子對數(shù)為4，而且含有1個孤電子對，所以其空間構型三角錐形，H₂O中O原子價層電子對個數(shù)=2+

1

2

×（6-2×2）=4且含有兩個孤電子對，所以O原子的雜化方式為sp³，
故答案為：三角錐；sp³；
（2）Fe元素為26號元素，原子核外有26個電子，所以核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，F(xiàn)e失去三個電子得到Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；所以基態(tài)Fe³⁺的價電子排布式為3d⁵；氫氧根離子中氫原子與氧原子間共用1對電子，其電子式為；
故答案為：3d⁵；；
（3）同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，N元素原子的2p能級有3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量降低，失去第一個電子需要的能量較高，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；
（4）CNO^-中電子數(shù)為：6+7+8+1=22，與CO₂具有相同電子數(shù)目和原子數(shù)目，是等電子體，常見粒子還有N₂O等；
故答案為：CO₂；
（5）HCN分子中有1個碳原子和1個氮原子，1個氫原子，碳是中心原子，采用sp²雜化，碳與氫形成單鍵，與氮形成三鍵，則結構式為H-C≡N，
故答案為：H-C≡N．

點評：本題考查了價層電子對互斥理論的應用、電子排布式、電子式、第一電離能、等電子體、結構式等，題目涉及的知識點較多，側重于考查學生對基礎知識的綜合應用能力，題目難度中等．