Question

【題目】氮、氧、硫、磷、鐵是與生命活動密切相關的元素。回答下列問題：

(1)N的基態(tài)原子最外電子層具有的原子軌道數為______。SO2分子的VSEPR模型名稱是_________。

(2)N、O、P三種元素第一電離能由大到小的順序是________。氣態(tài)氫化物氨(NH3)和膦(PH3)的鍵角較大的是_________。

(3)SCN－中C原子的雜化類型為______，1 mol SCN－中含π鍵的數目為______NA。

(4)FeO的熔點____Fe2O3的熔點(填“＜”、“＞”或“=”)，其原因是________________。

(5)晶胞有兩個基本要素：

①原子坐標參數，表示晶胞內部各原子的相對位置。磷化硼是一種超硬耐磨的涂層材料，其晶胞結構如圖所示，其中原子坐標參數A為（0，0，0）；B為（， ，0）；D為（1，1，1）。則C原子的坐標參數為______。

②晶胞參數，描述晶胞的大小和形狀。P原子與B原子的最近距離為a cm，則磷化硼晶胞的邊長為_____cm(用含a的代數式表示)。

Answer 1

【答案】 4 平面三角形 N＞O＞P NH3 sp 2 ＜ Fe2+離子半徑比Fe3+離子半徑大，所帶電荷少，故FeO晶格能比Fe2O3低 (1， ， )

【解析】(1). N的基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p3，s能級有1個原子軌道，p能級有3個原子軌道，則N的基態(tài)原子最外電子層具有的原子軌道數為4，SO2分子的中心原子價層電子對數為：2+=3，所以SO2分子的VSEPR模型名稱是平面三角形，故答案為：4；平面三角形；

(2). 一般情況下，元素的非金屬性越強，第一電離能越大，非金屬性O＞P，則第一電離能：O＞P，同一周期從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，但氮原子的最外層p能級上是半充滿的穩(wěn)定結構，則第一電離能N＞O，所以N、O、P三種元素第一電離能由大到小的順序是：N＞O＞P；電負性N＞P，中心原子的電負性越大，成鍵的共用電子對離中心原子越近，成鍵的電子對之間的距離越小，成鍵電子對之間的排斥力越大，導致鍵角變大，所以PH3的鍵角小于NH3的鍵角，故答案為：N＞O＞P；NH3；

(3). SCN－與CO2互為等電子體，CO2的中心碳原子價層電子對數為：2+=2，碳原子的雜化類型為sp，CO2的結構式為：O=C=O，1mol CO2中含有2molπ鍵，根據等電子體原理，SCN－中C原子的雜化類型為sp，1 mol SCN－中含π鍵的數目為2NA，故答案為：sp；2；

(4). 因Fe2+的離子半徑比Fe3+的離子半徑大，Fe2+所帶電荷比Fe3+少，則FeO的晶格能比Fe2O3的晶格能低，所以FeO的熔點比Fe2O3的熔點低，故答案為：＜；Fe2+離子半徑比Fe3+離子半徑大，所帶電荷少，故FeO晶格能比Fe2O3低；

(5). ①. 原子坐標參數A為（0，0，0）；B為（， ，0）；D為（1，1，1），由晶胞結構示意圖可知，C 原子位于晶胞的面心，C原子在x上為1，在y、z上均為，則C原子的坐標參數為(1， ， )，故答案為：(1， ， )；

②. 由晶胞結構示意圖可知，P原子與周圍的4個B原子距離最近且形成正四面體結構，P原子與B原子的最近距離為a cm，由立體幾何知識可知，磷化硼晶胞的邊長為： ×2××a cm= cm，故答案為： 。