Question

【題目】我們利用物質的結構與性質對周期表進行研究，有助于我們更好地掌握同類知識。

(1)基態砷原子中，價電子占用_________個原子軌道；雌黃分子式為As2S3，分子結構如圖，則As原子的雜化方式為_________ 。

(2)N2與CO互為等電子體，則1molCO分子中含有的π鍵數目是_________個。

(3)向CuSO4溶液中加人少量氨水生成藍色沉淀，繼續加人過量氨水沉淀溶解，得到深藍色透明溶液，最后向該溶液中加人一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4 .H2O晶體；該晶體所含的非金厲元素中，N、O、S第一電離能由大到小的順序是_________ (填元素符號），SO42-的空間構型為____________，晶體中含有的化學鍵有__________。加人乙醇后析出[Cu(NH3)4]SO4 .H2O晶體的原因是____________。

(4)常溫下PCl5是一種白色晶體，其立方晶系晶體結構模型如下左圖所示，由A、B兩種微粒構成。 將其加熱至148℃熔化，形成一種能導電的熔體。已知A微粒與CCl4具有相同的空間構型和相似的化學鍵特征，則A為_________ ， B為_______________。

(5)磷化硼（BP)是一種超硬耐磨涂層材料，下右圖為其立方晶胞。已知晶體中最近的硼原子和磷原子核間距為x cm，磷化硼的摩爾質量為bg.·mol-1，阿伏加德羅常數為NA，則磷化硼晶體密度的表達式

為____________g.cm-3。（列出計算式即可)

Answer 1

【答案】 4 sp3雜化 2NA（或2×6.02×1023） N>O>S 正四面體 離子鍵、極性共價鍵和配位鍵 乙醇分子極性比水分子極性弱，加入乙醇降低溶劑的極性，從而減小溶質的溶解度 PCl4+ PCl6-

【解析】(1)基態砷原子中，價電子排布式為4s24p3，根據洪特規則，4p軌道的3個電子要分占不同的軌道并且自旋狀態相同，所以其價電子共占用4個原子軌道；由雌黃分子結構示意圖可知，每個As原子與3個S原子形成3個σ鍵，由于其價電子數是5個，所以該分子中砷原子有1個孤電子對，根據價層電子對互斥理論，中心原子的價電子對數為4，所以中心原子的雜化方式為sp3雜化。

(2)N2與CO互為等電子體，氮氣分子中有叁鍵，叁鍵中有1個σ鍵、2個π鍵，等電子體之間結構相似，所以CO分子中也有2個π鍵，則1molCO分子中含有的π鍵數目是2NA（或2×6.02×1023）個。

(3) 一般非金屬性越強的元素的第一電離能也越大，但是每個周期的IIA（s軌道全滿）和VA（p軌道半充滿）元素因其原子結構的特殊性，其第一電離能高于相鄰元素，所以N、O、S第一電離能由大到小的順序是N>O>S。SO42-的中心原子價電子對數n==4,中心原子形成了4個σ鍵，所以其空間構型為正四面體。[Cu(NH3)4]SO4H2O晶體是一種配合物，其內界中中心原子銅離子和配體氨分子之間形成配位鍵，氨分子內有極性鍵，外界硫酸根與內界之間形成離子鍵。加人乙醇后析出[Cu(NH3)4]SO4H2O晶體的原因是乙醇分子極性比水分子極性弱，加入乙醇降低溶劑的極性，從而減小溶質的溶解度。

(4) A微粒與CCl4具有相同的空間構型和相似的化學鍵特征，所以A與四氯化碳是等電子體，則A為PCl4+ ，由質量守恒和電荷守恒可知 B為PCl6- 。

(5)該晶胞中含有4個B原子和4個P原子。如果把晶胞分成8個相同的小立方，則B原子恰好可以位于其中4個小立方的體心，設晶胞的邊長為2a，晶體中最近的硼原子和磷原子核間距為x cm，則xcm= ，所以a= ，1mol該晶胞的體積為=，磷化硼的摩爾質量為bg.·mol-1，則1mol該晶胞中含BP 4mol，其質量為4bg，所以磷化硼晶體密度的表達式 為g.cm-3。