Question

【題目】Ⅰ.羥基磷酸鈣[Ca10(PO4)6(OH)2]具有優(yōu)良的生物相容性和生物活性，它在口腔保健中具有重要作用，可以防止齲齒等，回答下列問題。

（1）Ca10(PO4)6(OH)2中，元素的電負性按由大到小的順序依次是___。

（2）上述元素都能形成氫化物，其中PH3與同主族元素N形成的氫化物的鍵角關系是PH3___NH3(填“＞”或“＜”)，PO43-離子空間構型是___。

（3）現(xiàn)已合成含鈣的全氮陰離子鹽，其中陰離子N5-為平面正五邊形結構，N原子的雜化類型是___。

（4）碳酸鈣的分解溫度遠高于碳酸鎂，其原因是___。

（5）黑磷是磷的一種同素異形體，與石墨烯類似，其晶體結構片段如圖1所示：其中最小的環(huán)為6元環(huán)，每個環(huán)平均含有___個P原子。

Ⅱ.鈷是人體不可或缺的微量元素之一。Co、Al、O形成的一種化合物鈷藍晶體結構如圖2所示。

（6）基態(tài)Co原子的價電子排布式為___。該立方晶胞由4個I型和4個Ⅱ型小立方體構成，其化學式為___，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，鈷藍晶體的密度為___ g·cm-3(列計算式)。

Answer 1

【答案】O＞P＞H＞Ca 小于 正四面體 sp2 鎂離子半徑小于鈣離子半徑，與氧離子形成的離子鍵更強，晶格能更大，因此碳酸鎂的熱分解溫度低 2 3d74s2 CoAl2O4

【解析】

（1）同周期從左到右元素的電負性變大，同主族從上到下電負性變小，Ca10(PO4)6(OH)2中，元素的電負性按由大到小的順序依次是O＞P＞H＞Ca；

（2）NH3和PH3的空間構型都是三角錐型,但是,NH中N-H鍵的鍵長比PH中P-H鍵的鍵長要短,所以在NH3中,成鍵電子對更靠近,排斥力更大,以致鍵角更大。而PH3中成鍵電子對之間的斥力減小,孤對電子對成鍵電子的斥力使H-P-H鍵角更小。PH3與同主族元素N形成的氫化物的鍵角關系是PH3＜NH3；PO43－中心原子為P，其中σ鍵電子對數(shù)為4，中心原子孤電子對數(shù)= ×（5+3-4×2）=0，PO43－中心原子價層電子對對數(shù)為4+0=4，P原子sp3雜化，PO43-離子空間構型是正四面體。

故答案為：＜；正四面體；

（3）含鈣的全氮陰離子鹽，陰離子N5-為平面正五邊形結構，中心原子N，其中σ鍵電子對數(shù)為2，中心原子存在大π鍵，所以N原子的雜化類型是sp2。

故答案為：sp2；

（4）由于鎂離子半徑小于鈣離子半徑，與氧離子形成的離子鍵更強，晶格能更大，因此，碳酸鎂的熱分解溫度低。

（5）黑磷與石墨烯類似，其中最小的環(huán)為6元環(huán)，每個環(huán)平均含有6× =2個P原子。

故答案為：2

（6）基態(tài)Co原子的價電子排布式為3d74s2；I、II各一個小正方體為一個晶胞，該晶胞中Co原子個數(shù)=（4×+2×+1）×4=8、Al原子個數(shù)=4×4=16、O原子個數(shù)=8×4=32，Co、Al、O原子個數(shù)之比=8：16：32=1：2：4，化學式為CoAl2O4；該晶胞體積=（2a×10-7 cm）3，鈷藍晶體的密度= = g·cm-3(列計算式)。

故答案為：3d74s2；CoAl2O4；。