Question

【題目】利用周期表中同主族元素的相似性，可預(yù)測元素的性質(zhì)。

（1）白磷的分子式為P4，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示�？茖W(xué)家目前合成了N4分子，N原子的雜化軌道類型是______；N4分解后能產(chǎn)生N2并釋放出大量能量，推測其用途為____________。

（2）N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>___________。

（3）比較酸性：HNO3_______HNO2（填“強(qiáng)于”或“弱于”），原因是___________________

（4）立方氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)如圖乙所示。該晶體中，B原子填充在N原子的______(填空間構(gòu)型名稱)空隙中，且占據(jù)此類空隙的比例為________(填百分?jǐn)?shù))。

（5）鈉鉀合金屬于金屬晶體，其某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。合金的化學(xué)式為____________；晶胞中K 原子的配位數(shù)為______；已知金屬原子半徑r（Na）=186pm、r（K）=227pm，計(jì)算晶體的空間利用率 _______________（列出計(jì)算式，不需要計(jì)算出結(jié)果）。

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Answer 1

【答案】sp3制造火箭推進(jìn)劑或炸藥N>P>As強(qiáng)于HNO3中非羥基氧多，N的正電性高，N-O-H中O的電子向N偏移，因而在水分子的作用下，更容易電離出H+，酸性更強(qiáng)(正)四面體50%Na3K或KNa36

【解析】

（1）N4分子與P4結(jié)構(gòu)相似，為正四面體構(gòu)型， N4分子中N原子形成3個(gè) 鍵、含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)目為4，N原子采取sp3雜化，每個(gè)面為正三角形，N-N鍵的鍵角為；N4分解后能產(chǎn)生N2并釋放出大量能量，可以制造火箭推進(jìn)劑或炸藥；

（2）同主族自上而下第一電離能減小,故第一電離能: N>P>As；

（3）HNO3中非羥基氧多，N的正電性高，N-O-H中O的電子向N偏移，因而在水分子的作用下，更容易電離出H+，酸性更強(qiáng)；

（4）B原子周圍的4個(gè)N原子形成正四面體結(jié)構(gòu)；每個(gè)晶胞中由8個(gè)這樣的正四面體結(jié)構(gòu),只有4個(gè)填充B原子,B原子占據(jù)此類空隙的比例為50%；

（5）據(jù)均攤法可知晶胞中有鈉原子數(shù)為12×=3，鉀原子數(shù)為8×=1，所以合金的化學(xué)式為KNa3；根據(jù)晶胞圖可知，每個(gè)K原子周圍有6個(gè)鈉原子，所以晶胞中K原子的配位數(shù)為6，晶胞中鈉原子和鉀原子體積之和為π，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，晶胞的邊長為鈉原子和鉀原子的直徑之和為2×186pm+2×227pm，所以晶胞的體積為（2×186pm+2×227pm）3，晶體的空間利用率為 ×100%= 。