Question

【題目】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

張亭棟研究小組受民間中醫(yī)啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)As2O3（俗稱砒霜）對(duì)白血病有明顯的治療作用．氮（N）、磷（P）、砷（As）等都是VA族的元素，該族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途．回答下列問(wèn)題：

（1）As原子的核外電子排布式為 。

（2）P和S是同一周期的兩種元素，P的第一電離能比S大，原因是 。

（3）NH4+中H﹣N﹣H的鍵角比NH3中H﹣N﹣H的鍵角 （填“大”或“小”），原因是 。

（4）Na3AsO4中含有的化學(xué)鍵類型包括 ；AsO43﹣的空間構(gòu)型為 ，As4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，則在該化合物中As的雜化方式是 。

（5）化合物NH5中的所有原子最外層都滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則NH5是 晶體．

（6）白磷（P4）的晶體屬于分子晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2（小圓圈表示白磷分子）．己知晶胞的邊長(zhǎng)為a cm，阿伏加德羅常數(shù)為NA mol﹣l，則該晶胞中含有的P原子的個(gè)數(shù)為 ，該晶體的密度為 gcm﹣3（用含NA、a的式子表示）。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3

（2）P的p亞層是半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以第一電離能比硫的大

（3）大；NH4+中的氮原子上均為成鍵電子，而NH3分子中的氮原子上有一對(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子和成鍵電子之間的排斥力強(qiáng)于成鍵電子和成鍵電子之間的排斥力

（4）離子鍵、共價(jià)鍵；正四面體；sp3

（5）離子

（6）16；

【解析】

試題分析：（1）As原子核外電子數(shù)為33，根據(jù)能量最低原理，核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s24p3，

故答案為：1s22s22p63s23p63d104s24p3；

（2）P的3p亞層是半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，第一電離能高于同周期相鄰元素的，第一電離能大于硫的，

故答案為：P的p亞層是半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以第一電離能比硫的大；

（3）NH4+中的氮原子上均為成鍵電子，而NH3分子中的氮原子上有一對(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子和成鍵電子之間的排斥力強(qiáng)于成鍵電子和成鍵電子之間的排斥力，故NH4+中H-N-H的鍵角比NH3中H-N-H的鍵角大，

故答案為：大；NH4+中的氮原子上均為成鍵電子，而NH3分子中的氮原子上有一對(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子和成鍵電子之間的排斥力強(qiáng)于成鍵電子和成鍵電子之間的排斥力；

（4）Na3AsO4屬于離子化合物，含有離子鍵，酸根離子中含有共價(jià)鍵；AsO43-中As原子孤電子對(duì)數(shù)==0、價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+0=4，空間構(gòu)型為正四面體；As4O6的分子中As原子形成3個(gè)As-O鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為4，雜化類型為sp3雜化，

故答案為：離子鍵、共價(jià)鍵；正四面體；sp3；

（5）化合物NH5中的所有原子最外層都滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則由銨根離子與氫負(fù)離子構(gòu)成，屬于離子晶體，故答案為：離子；

（6）根據(jù)均攤法可知，晶胞中P4分子數(shù)目為8×+6×=4，則晶胞中P原子數(shù)目為4×4=16，晶胞質(zhì)量為16×g，晶胞體積為（a cm）3，則晶胞密度為=g·cm-3。

故答案為：。