Question

【題目】【化學-選修3：物質結構與性質】磷是人體含量較多的元素之一，磷的化合物在藥物生產和農藥制造等方面用途非常廣泛。回答下列問題：

（1）基態磷原子核外共有________個未成對的電子。

（2）P4S3可用于制造火柴,其結構如圖所示。

①電負性：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關系如圖乙所示，沸點：PH33，原因是_______；沸點：PH333，原因是_______。

②某種磁性氮化鐵的晶胞結構如圖丙所示，該化合物的化學式為_______。

（4）磷化鋁熔點為2000℃，它與晶體硅互為等電子體，磷化鋁晶胞結構如圖丁所示。

①圖中A點和B點的原子坐標參數如圖丁所示，則C點的原子坐標參數為_______。

②磷化鋁晶體的密度為ρg·cm-3用NA表示阿伏加德羅常數的數值，則該晶胞中距離最近的兩個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 相對分子質量不斷增大，分子間作用力不斷增強 Fe3N (、、)

【解析】(1) 基態磷原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p3，所以在3p上有3個未成對的電子；

(2)①根據元素周期表中電負性的變化規律，同周期從左到右，電負性逐漸增大，所以磷元素的電負性小于硫元素的；已知基態硫原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，基態磷原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p3，根據同周期第一電離能從左到右逐漸增大的規律，磷元素的第一電離能應小于硫元素的，但在磷原子的3p能級上是比較穩定的半滿狀態，所以磷元素的第一電離能大于硫元素的；②由P4S3的結構可知，硫原子形成兩個呈一定角度的共價鍵，還有兩個孤對電子，所以其雜化類型為sp3；

(3)①由于N元素的原子半徑小，最外層電子數多，具有很強的吸引電子能力，可以吸引另一個NH3分子中氫原子而形成氫鍵，使分子間作用力增強，導致沸點高于PH3；而PH3、AsH3和SbH3是組成、結構相似的物質，分子間作用力隨相對分子質量的增大而增強，導致沸點依次升高；②在磁性氮化鐵的晶胞結構中，根據原子分攤原則可得：Fe=N=2，所以其化學式為Fe3N；

(4)①根據圖丁中A點和B點坐標參數可知，該晶胞的棱長為1，而C點在該晶胞的立方體的中心，所以其坐標參數為（，，）；②在該晶胞中，最近的兩個鋁原子間的距離是面對角線的一半，其中Al= =4，P=4，所以其化學式為Al4P4，摩爾質量為232g/mol，該其質量為m=g，則其棱長= = cm，所以最近的兩個鋁原子之間的距離為 cm。