Question

【題目】磷是人體含量較多的元素之一，磷的化合物在藥物生產(chǎn)和農(nóng)藥制造等方面用途非常廣泛。回答下列問(wèn)題：

（1）基態(tài)磷原子的核外電子排布式為____________________。

（2）P4S3可用于制造火柴,其分子結(jié)構(gòu)如圖甲所示。

①第一電離能：磷_____________硫;電負(fù)性：磷_____________硫(填“>”或“<”)。

②P4S3分子中硫原子的雜化軌道類(lèi)型為_____________。

③每個(gè)P4S3分子中含孤電子對(duì)的數(shù)目為______________。

（3）N、P、As、Sb均是第VA族的元素。

①上述元素的氫化物的沸點(diǎn)關(guān)系如圖乙所示，沸點(diǎn)：PH3<NH3,其原因是____________________;沸點(diǎn)：PH3<AsH3<SbH3，其原因是_____________________________________________________。

②某種磁性氮化鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖丙所示,該化合物的化學(xué)式為_________________。

（4）磷化鋁熔點(diǎn)為2000℃，它與晶體硅互為等電子體，磷化鋁晶胞結(jié)構(gòu)如圖丁所示。

①圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)如圖丁所示，則C點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為_______________。

②磷化鋁晶體的密度為ρg·cm-3用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，則該晶胞中距離最近的兩個(gè)鋁原子之間的距離為_____________________________cm。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3 > < sp3 10 NH3分子間存在分子間氫鍵 相對(duì)分子質(zhì)量不斷增大，分子間作用力不斷增強(qiáng) Fe3N (，，)

【解析】試題分析：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及原子核外電子排布式的書(shū)寫(xiě)，第一電離能和電負(fù)性的比較，原子雜化方式的判斷，物質(zhì)沸點(diǎn)高低的比較，晶體化學(xué)式的確定以及晶胞的計(jì)算。

（1）P的核電荷數(shù)為15，P原子核外電子數(shù)為15，根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)P原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3或[Ne] 3s23p3。

（2）①P原子的價(jià)電子排布式為3s23p3，S原子的價(jià)電子排布式為3s23p4，P原子的3p處于半充滿較穩(wěn)定，第一電離能：PS。非金屬性：PS，電負(fù)性：PS。

②由結(jié)構(gòu)知，P4S3中每個(gè)S原子形成2個(gè)σ鍵，S原子上還有2對(duì)孤電子對(duì)，則S原子為sp3雜化。

③由結(jié)構(gòu)知，每個(gè)P原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，每個(gè)P原子上有1對(duì)孤電子對(duì)；每個(gè)S原子形成2對(duì)共用電子對(duì)，每個(gè)S原子上有2對(duì)孤電子對(duì)；每個(gè)P4S3中含有的孤電子對(duì)數(shù)為41+32=10。

（3）①沸點(diǎn)：PH3NH3的原因是：NH3分子間存在氫鍵，PH3分子間不存在氫鍵。沸點(diǎn)：PH3<AsH3<SbH3的原因是：PH3、AsH3、SbH3都屬于分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增強(qiáng)，沸點(diǎn)升高。

②用“均攤法”，Fe：12+2+3=6，N全在晶胞內(nèi)部，N：2，N（Fe）：N（N）=6:2=3:1，化學(xué)式為Fe3N。

（4）①對(duì)照晶胞圖示，坐標(biāo)系以及A、B點(diǎn)坐標(biāo)，選A點(diǎn)為參照點(diǎn)，觀察C點(diǎn)在晶胞中位置（體對(duì)角線處），由A、B點(diǎn)坐標(biāo)可以推知C點(diǎn)坐標(biāo)為（， ， ）。

②用“均攤法”，1個(gè)晶胞中Al：8+6=4，P：4，晶體的化學(xué)式為AlP，1mol晶體的質(zhì)量為58g；設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為x，則晶胞的體積為x3，則ρg/cm3NA=58g，解得x=cm，晶胞中距離最近的兩個(gè)鋁原子之間的距離為x=cm。