Question

15．氮、磷、砷是同族元素，該族元素單質(zhì)及其化合物在農(nóng)藥、化肥等方面有重要應(yīng)用．
（1）基態(tài)砷原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³．
（2）K₃[Fe（CN）₅]晶體中Fe³⁺與CN^-之間的化學(xué)鍵類型為配位鍵，與CN^-互為等電子體的化合物的分子式為CO．
（3）氮化硼（BN）有多種晶型，其中立方氮化硼與金剛石的構(gòu)型類似，則其晶胞中B-N-B之間的夾角是109°28′（填角度）．
（4）對(duì)硝基苯酚水合物（化學(xué)式為C₄H₅NO₃•1.5H₂O）是一種含氮化合物．實(shí)驗(yàn)表明：加熱至94℃時(shí)該晶體會(huì)失去結(jié)晶水，由黃色變成鮮亮的紅色，在空氣中溫度降低又變?yōu)辄S色，具有可逆熱色性．
①該晶體中四種基本元素的電負(fù)性由大到小的順序是O＞N＞C＞H．
②對(duì)硝基苯酚分子中氮原子的雜化軌道類型是sp²雜化．
（5）磷化硼（BP）是一種有價(jià)值的耐磨硬涂層材料，這種陶瓷材料可作為金屬表面的保護(hù)薄膜，它是通過在高溫（T＞750℃）氫氣氛圍下三溴化硼和三溴化磷反應(yīng)制得的，三溴化硼分子的空間構(gòu)型為平面三角形，BP晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)晶胞晶格參數(shù)為478pm（即圖中立方體的每條邊長(zhǎng)為478pm）時(shí)，磷化硼中硼原子和磷原子之間的最近距離為119.5$\sqrt{3}$pm．

Answer 1

分析 （1）As的原子序數(shù)為33，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；
（2）當(dāng)中心原子有空軌道，配離子含有孤對(duì)電子時(shí)，能形成配位鍵；根據(jù)等電子體原理可寫出與CN^-互為等電子體的化合物分子式；
（3）立方氮化硼與金剛石的構(gòu)型類似，金剛石為正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為109°28′，則其晶胞中B-N-B之間的夾角是109°28′；
（4）①同周期自左而右元素電負(fù)性增大，元素的非金屬性越強(qiáng)其電負(fù)性越強(qiáng)；
②對(duì)硝基苯酚分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，根據(jù)雜化軌道理論分析氮原子的雜化；
（5）根據(jù)雜化軌道理論分析硼原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷分子構(gòu)型；根據(jù)磷化硼的晶體結(jié)構(gòu)解答其化學(xué)式；P原子與周圍的4個(gè)B原子最近且形成正四面體結(jié)構(gòu)，二者連線處于體對(duì)角線上，磷化硼中硼原子和磷原子之間的最近距離為體對(duì)角線的$\frac{1}{4}$．

解答 解：（1）As的原子序數(shù)為33，基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（2）K₃[Fe（CN）₆]晶體中Fe³⁺與CN^-之間的化學(xué)鍵類型為配位鍵，F(xiàn)e³⁺有空軌道，能接受孤對(duì)電子，CN^-能提供孤對(duì)電子，所以能形成配位鍵，原子數(shù)目相等、價(jià)電子數(shù)目相等的微粒互為等電子體，與CN^-互為等電子體的化合物分子式為CO，
故答案為：配位； CO；
（3）立方氮化硼與金剛石的構(gòu)型類似，金剛石為正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角為109°28′，則其晶胞中B-N-B之間的夾角是109°28′，
故答案為：109°28′；
（4）①元素的非金屬性越強(qiáng)其電負(fù)性越強(qiáng)，O、N、C、H的非金屬性逐漸減弱，所以O(shè)、N、C、H的電負(fù)性逐漸減弱，則O、N、C、H的電負(fù)性由大到小的順序是O＞N＞C＞H，
故答案為：O＞N＞C＞H；
②對(duì)硝基苯酚分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，氮原子形成3個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，沒有孤對(duì)電子，所以是sp²雜化，
故答案為：sp²雜化；
（5）三溴化硼分子中硼原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為$\frac{3+3}{2}$=3，B原子按sp²方式雜化，沒有孤電子對(duì)，所以分子空間構(gòu)型為平面三角形，由圖可知，B原子分別與三個(gè)P原子形成共價(jià)鍵，則磷化硼的化學(xué)式為BP，P原子與周圍的4個(gè)B原子最近且形成正四面體結(jié)構(gòu)，二者連線處于體對(duì)角線上，為體對(duì)角線的$\frac{1}{4}$，立方體的每條邊長(zhǎng)為478pm，則晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)為$\sqrt{3}$×478pm，則P原子與B原子最近距離為$\sqrt{3}$×478×$\frac{1}{4}$pm=119.5$\sqrt{3}$pm，
故答案為：平面三角形；119.5$\sqrt{3}$pm．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，注重對(duì)電子排布式、化學(xué)鍵類型、雜化理論的應(yīng)用、晶體結(jié)構(gòu)考查，考查點(diǎn)較多，題目難度中等，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用，注意信息的理解和綜合應(yīng)用．