（ 2018年高考江苏卷 ）

21. 物质结构与性质]

臭氧(O₃)在Fe(H₂O)₆]²⁺催化下能将烟气中的SO₂、NOx分别氧化为和，NO_x也可在其他条件下被还原为N₂。

(1)中心原子轨道的杂化类型为___________;的空间构型为_____________(用文字描述)。

(2)Fe²⁺基态核外电子排布式为__________________。

(3)与O₃分子互为等电子体的一种阴离子为_____________(填化学式)。

(4)N₂分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=__________________。

(5)Fe(H₂O)₆]²⁺与NO反应生成的Fe(NO)(H₂O)₅]²⁺中，NO以N原子与Fe²⁺形成配位键。请在Fe(NO)(H₂O)₅]²⁺结构示意图的相应位置补填缺少的配体。

【答案】物质结构与性质]

(1)sp³ 平面(正)三角形

(2)Ar]3d⁶或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶

(3)NO₂^?

(4)1∶2

(5)

件科东广有心元208d网术慧学-公优升是cee592fc软秀司技402cf83eb063限途【解析】分析：(1)用价层电子对互斥理论分析SO₄^2-中S的杂化方式和NO₃^-的空间构型。

(2)Fe原子核外有26个电子，根据构造原理写出基态Fe的核外电子排布式，进一步写出Fe²⁺的核外电子排布式。

(3)用替代法写出O₃的等电子体。

(4)N₂的结构式为NN，三键中含1个σ键和2个π键。

(5)根据化学式，缺少的配体是NO和H₂O，NO中N为配位原子，H₂O中O上有孤电子对，O为配位原子。

详解：(1)SO₄^2-中中心原子S的价层电子对数为(6+2-4x2)+4=4，SO₄^2-中S为sp³杂化。NO₃^-中中心原子N的孤电子对数为(5+1-3x2)=0，成键电子对数为3，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于N原子上没有孤电子对，NO₃^-的空间构型为平面(正)三角形。

(2)Fe原子核外有26个电子，根据构造原理，基态Fe的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，基态Fe²⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶。

(3)用替代法，与O₃互为等电子体的一种阴离子为NO₂^-。

(4)N₂的结构式为NN，三键中含1个σ键和2个π键，N₂分子中σ键与π键的数目比为n(σ)：n(π)=1:2。

(5)根据化学式，缺少的配体是NO和H₂O，NO中N为配位原子，H₂O中O上有孤电子对，O为配位原子，答案为：。

点睛：本题以“臭氧(O₃)在Fe(H₂O)₆]²⁺催化下能将烟气中的SO₂、NO_x分别氧化为SO₄^2-和NO₃^-，NO_x也可在其他条件下被还原为N₂”为背景素材，考查离子核外电子排布式的书写、原子杂化方式的判断、离子空间构型的判断、等电子体的书写、σ键和π键的计算、配位键的书写。注意写配位键时由配位原子提供孤电子对。