Question

【題目】【化學-選修3:物質結構與性質】張亭棟研究小組受民間中醫啟發,發現As2O3(俗稱砒霜)對白血病有明顯的治療作用。氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是VA族的元素,該族元素的化合物在研究和生產中有許多重要用途。回答下列問題:

(1)N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序為_______；As原子的核外電子排布式為______________。

(2)NH3的沸點比PH3_____(填“高"或“低”)，原因是_____________。

(3)Na3AsO4中含有的化學鍵類型包括_______；AsO43-的空間構型為_______，As4O6的分子結構如圖1所示,則在該化合物中As的雜化方式是_________。

(4)白磷(P4)的晶體屬于分子晶體，其晶胞結構如圖2(小圓圈表示白磷分子)。己知晶胞的邊長為acm，阿伏加德羅常數為NAmol-1，則該晶胞中含有的P原子的個數為______，該晶體的密度為___g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。

Answer 1

【答案】 N＞P＞As 1s22s22p63s23p63d104s24p3 高 NH3分子間存在較強的氫鍵作用，而PH3分子間僅有較弱的范德華力 離子鍵、共價鍵 正四面體 sp3 16

【解析】試題分析：(1)同主族元素從上到下第一電離能減小；根據能量最低原則書寫As原子的核外電子排布式；(2) NH3分子間存在較強的氫鍵；(3)Na3AsO4是離子化合物，含有離子鍵，AsO43-中As與O之間是共價鍵；AsO43-的價電子對數是 ，無孤對電子；As4O6的分子中As通過3個鍵與O原則結合，所以As原子價電子對數是；(4)根據均攤原則計算P原子數；根據 計算晶胞的密度；

解析：(1)同主族元素從上到下第一電離能減小，所以N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序為N＞P＞As；根據能量最低原則，As原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3；(2) NH3分子間存在較強的氫鍵作用，而PH3分子間僅有較弱的范德華力，NH3的沸點比PH3高； (3)Na3AsO4是離子化合物，含有離子鍵，AsO43-中As與O之間是共價鍵，Na3AsO4中含有的化學鍵類型包括離子鍵、共價鍵；AsO43-的價電子對數是 ，無孤對電子，所以AsO43-的空間構型為正四面體；As4O6的分子中As通過3個鍵與O原則結合，所以As原子價電子對數是，所以As的雜化方式是sp3；(4)根據均攤原則，P原子數= ；晶胞的摩爾質量是，1個晶胞的體積是 ， = g·cm-3。