Question

VA族的氮、磷、砷(As)等元素的化合物在科研和生產中有許多重要用途，請回答下列問題。
（1）砷的基態原子的電子排布式為             。
（2）N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序為             。
（3）NH₃的沸點比PH₃高，原因是                                           ；PO₄^3－離子的立體構型為              。
（4）PH₃分子中P原子采用      雜化。
（5）H₃AsO₄和H₃AsO₃是砷的兩種含氧酸,請根據結構與性質的關系，解釋H₃AsO₄比H₃AsO₃酸性強的原因                                              。
（6）CuCl₂與氨水反應可形成配合物[Cu(NH₃)₄]Cl₂，1mol該配合物中含有σ鍵的數目為           。

Answer 1

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³             （2）N＞P＞As
（3）NH₃分子間存在較強的氫鍵，而PH₃分子間僅有較弱的范德華力       正四面體
（4）sp³雜化        
（5）H₃AsO₄和H₃AsO₃可表示為(HO)₃AsO和(HO)₃As，H₃AsO₃中的As為+3價，而H₃AsO₄中的As為+5價，正電性更高，導致As-O-H中O的電子更向As偏移，更易電離出H⁺ 
(6）16mol或16×6.02×10²³個

解析

試題分析：（1）根據能級填充順序圖可知33號元素砷的基態原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³ 。（2）N、P、As是第ⅤA的元素，原子半徑逐漸增大，元素的非金屬性逐漸減弱。元素的非金屬性弱，原子的第一電離能就越小。所以這三種元素的第一電離能由大到小的順序為N＞P＞As。（3）N、P是同一主族的元素，形成的化合物結構相似。一般來說，對于結構相似的物質來說，相對分子質量越大，分子間作用力就越大。物質的熔沸點就越高。但是由于N元素的非金屬性很強，原子半徑又較小，所以在NH₃的分子之間還存在著氫鍵，增加了分子之間的相互作用，克服它需要消耗較高的能力，而PH₃分子間僅有較弱的范德華力。所以NH₃的沸點比PH₃高。PO₄^3－離子的立體構型為正四面體型。（4）PH₃分子中P原子采用sp³雜化，三個共用電子對及P原子上的孤對電子各占據一個。（5）H₃AsO₄和H₃AsO₃是砷的兩種含氧酸, H₃AsO₄和H₃AsO₃可表示為(HO)₃AsO和(HO)₃As，H₃AsO₃中的As為+3價，而H₃AsO₄中的As為+5價，正電性更高，導致As-O-H中O的電子更向As偏移，更易電離出H⁺所以H₃AsO₄比H₃AsO₃酸性強。（6）配合物[Cu(NH₃)₄]Cl₂是離子化合物。在陽離子[Cu(NH₃)₄]²⁺中四個NH₃通過配位鍵與Cu²⁺結合，在每個NH₃中含有3個共價鍵，所以在陽離子[Cu(NH₃)₄]²⁺中含有的共價鍵為3×4+4=16.因此1mol該配合物中含有σ鍵的數目為16mol.。

考點：考查物質結構的知識。