Question

9．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^-+H₂O→Fe（OH）₃+CNO^-+OH^-+O₂（未配平），
回答以下問題：
（1）NH₃的空間構(gòu)型為三角錐型．
（2）Fe³⁺的基態(tài)價電子的排布式為3d⁵；OH^-的電子式為：
（3）上述反應(yīng)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N＞O＞C．
（4）寫出于CNO^-互為等電子體的一種分子的化學(xué)式CO₂（或N₂O、CS₂等）
（5）CN^-在酸性條件下，可生成HCN，試寫出HCN的結(jié)構(gòu)式為H-C≡N．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)價層電子對互斥理論確定離子空間構(gòu)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(gòu)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：（1）NH₃的中心原子N的價層電子對個數(shù)=3+$\frac{1}{2}$×（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(gòu)型三角錐形；
故答案為：三角錐；
（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CO₂（或N₂O、CS₂等）等；
故答案為：CO₂（或N₂O、CS₂等）；
（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(jié)構(gòu)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(yīng)用、電子排布式、電子式、第一電離能、等電子體、結(jié)構(gòu)式等，題目涉及的知識點較多，側(cè)重于考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力，題目難度中等．