Question

【題目】【化學(xué)-選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】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)磷原子核外共有________個(gè)未成對(duì)的電子。

（2）P4S3可用于制造火柴,其結(jié)構(gòu)如圖所示。

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

②P4S3中硫原子的雜化軌道類型為_______。

（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)：PH33，原因是_______；沸點(diǎn)：PH333，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】 3 < > sp3 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】(1) 基態(tài)磷原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p3，所以在3p上有3個(gè)未成對(duì)的電子；

(2)①根據(jù)元素周期表中電負(fù)性的變化規(guī)律，同周期從左到右，電負(fù)性逐漸增大，所以磷元素的電負(fù)性小于硫元素的；已知基態(tài)硫原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，基態(tài)磷原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p3，根據(jù)同周期第一電離能從左到右逐漸增大的規(guī)律，磷元素的第一電離能應(yīng)小于硫元素的，但在磷原子的3p能級(jí)上是比較穩(wěn)定的半滿狀態(tài)，所以磷元素的第一電離能大于硫元素的；②由P4S3的結(jié)構(gòu)可知，硫原子形成兩個(gè)呈一定角度的共價(jià)鍵，還有兩個(gè)孤對(duì)電子，所以其雜化類型為sp3；

(3)①由于N元素的原子半徑小，最外層電子數(shù)多，具有很強(qiáng)的吸引電子能力，可以吸引另一個(gè)NH3分子中氫原子而形成氫鍵，使分子間作用力增強(qiáng)，導(dǎo)致沸點(diǎn)高于PH3；而PH3、AsH3和SbH3是組成、結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，分子間作用力隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增強(qiáng)，導(dǎo)致沸點(diǎn)依次升高；②在磁性氮化鐵的晶胞結(jié)構(gòu)中，根據(jù)原子分?jǐn)傇瓌t可得：Fe=N=2，所以其化學(xué)式為Fe3N；

(4)①根據(jù)圖丁中A點(diǎn)和B點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)可知，該晶胞的棱長(zhǎng)為1，而C點(diǎn)在該晶胞的立方體的中心，所以其坐標(biāo)參數(shù)為（，，）；②在該晶胞中，最近的兩個(gè)鋁原子間的距離是面對(duì)角線的一半，其中Al= =4，P=4，所以其化學(xué)式為Al4P4，摩爾質(zhì)量為232g/mol，該其質(zhì)量為m=g，則其棱長(zhǎng)= = cm，所以最近的兩個(gè)鋁原子之間的距離為 cm。