Question

【題目】哈爾濱醫科大學附屬第一醫院張亭棟教授被認為最有可能獲諾貝爾生理學或醫學獎的學者之一，他是使用砒霜(As2O3)治療白血病的奠基人，回答下列問題：

（1）基態As原子核外電子排布中能級最高的是___________，與As同周期且相鄰原子的第一電離能由大到小的順序為___________。

（2）NH3的沸點比PH3___________(填“高”或“低”)，原因是___________。

（3）NH5中所有原子最外層都滿足穩定結構，則NH5中含有的化學鍵類型為___________。

A、離子鍵 B、配位鍵 C、共價鍵 D、氫鍵 E、σ鍵 F、π鍵

（4）As4O6的分子結構如圖1所示，則該化合物中As的雜化方式是__________。與AsO43－互為等電子體的微粒是___________(寫一種)

（5）白磷(P4)的晶體屬于分子晶體，其晶胞結構如圖2(小黑點表示白磷分子)，已知晶胞的邊長為anm，阿伏加德羅常數為 NAmol－1，則該晶胞中含有的P4分子數為___________，該晶體的密度為___________g·cm－3(用含NA、a的式子表示)。

Answer 1

【答案】4p As>Se>Ge 高 NH3分子間存在氫鍵 ABCE sp3 PO43-或SO42-或ClO4- 4

【解析】

（1）根據構造原理，基態As原子核外電子排布中能級最高的是4p，As的4p能級處于半充滿狀態，第一電離能比相鄰同期元素均大，與As同周期且相鄰原子的第一電離能由大到小的順序為As>Se>Ge。

（2）根據分子晶體影響沸點的因素分析；

（3）NH5是離子化合物，含有離子鍵和共價鍵，以此分析。

（4）根據雜化軌道理論判斷中心As的雜化方式；原子總數和價電子總數相同的稱為等電子體。

（5）根據均攤法可知，晶胞中P4分子數目為4，則晶胞中含有16個P原子，計算晶胞質量，再根據ρ=m/V計算晶胞密度。

（1）根據構造原理，基態As原子核外電子排布中能級最高的是4p，As的4p能級處于半充滿狀態，第一電離能比相鄰同期元素均大，與As同周期且相鄰原子的第一電離能由大到小的順序為As>Se>Ge。

（2）NH3的沸點比PH3高，原因是NH3分子間存在氫鍵，相對分子質量對沸點的影響占次要地位。

（3）NH5中所有原子最外層都滿足穩定結構，其中N與H形成共價鍵，是σ鍵，4個共價鍵中有一個是配位鍵，NH4＋與H-之間形成離子鍵，則NH5中含有的化學鍵類型為A B C E 。

（4）價電子對數=3+（5-1×3）/2=4，VSEPR模型為四面體，所以其空間構型為正四面體，根據雜化軌道理論，中心As的雜化方式為sp3，原子總數和價電子總數相同的稱為等電子體，與AsO43－互為等電子體的微粒是PO43-或SO42-或ClO4- ；

（5）根據均攤法可知，晶胞中P4分子數目為8×1/8+6×1/2=4，則晶胞中P原子數目為4×4=16，晶胞質量為16×31/NAg，晶胞體積為（a×10-7 cm）3，則晶胞密度為 g·cm－3，即： g·cm－3