Question

【題目】磷、鐵及它們化合物在生產生活及科研中應用廣泛。

（1）P4S3可用于制造火柴，其分子結構如圖1所示。

①P4S3分子中硫原子的雜化軌道類型為 ________________。

②每個P4S3分子中含孤電子對的數目為_________________。

（2）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2所示。

①磷化鋁晶體中磷與鋁微粒間的作用力為_______________。

②圖中A點和B點的原子坐標參數如圖所示， 則C點的原子坐標參數為_____________。

（3）Fe3+、Co3-與N3-、CN-等可形成絡合離子。

①C、N、O的第一電離能最大的為____________，其原因是________________________________。

②K3[Fe(CN)6]可用于檢驗Fe2+， lmol[Fe(CN)6]3-離子中含有σ鍵的數目為__________________。

③[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位數為_____________。

（4）化合物FeF3熔點高于1000℃，而Fe(CO)5的熔點卻低于0℃, FeF3熔點遠高于Fe(CO)5的可能原因是__________________________________________________。

（5）某種磁性氮化鐵晶體的結構如圖 3所示，該化合物的化學式為_______________。

Answer 1

【答案】 sp3 10 極性共價鍵（或共價鍵） （1/4，1/4，1/4） N 氮原子2p軌道上的電子半充滿，相對穩定，更不易失去電子 12NA 6 FeF3是離子晶體，Fe(CO)5是分子晶體，離子鍵的作用遠比分子間作用力強，故FeF3的熔點Fe(CO)5。 Fe3N

【解析】(1)①分子中S原子形成2個共價鍵，孤對電子數為 (6-2×1)=2，則共有4個價層電子對，其雜化軌道類型為sp3；

②每個P4S3分子硫原子有2個孤對電子，P原子有孤對電子數為 (5-3×1)=1，則分子共含孤電子對的數目為10；

(2)①磷化鋁晶體中磷與鋁之間形成極性共價鍵；

②圖2中A點坐標參數為(0、0、0)、B點坐標參數為(1、、)，說明晶胞邊長為1，AC點距離為晶胞對角線的，則C點的原子坐標參數為(、、)；

(3)①C、N、O的第一電離能隨核電荷數遞增呈增大趨勢，因N的2p軌道為半充滿結構，更不易失去電子，第一電離相對較大，則C、N、O的第一電離最大的為N；

②[Fe(CN)6]3-中中心原子為Fe3+，CN-為配體，存在6個配位鍵，C與N之間為叁鍵，其中有一個鍵為σ鍵，lmol[Fe(CN)6]3-離子中含有σ鍵的數目為12NA；

③[Co(N3)(NH3)5]SO4中配體為N3-和NH3，SO42-為外界，則中心原子Co的配位數為6；

(4)FeF3是離子晶體，Fe(CO)5是分子晶體，離子鍵的作用遠比分子間作用力強，故FeF3的熔點遠高于Fe(CO)5。

(5)晶胞中Fe的原子個數為12×+2×+3=6，N原子個數為2，Fe與N原子個數比為3:1，則該化合物的化學式為Fe3N。