Question

【題目】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�；卮鹣铝袉栴}：

(1)化合物N2H4的電子式為___________________。

(2)As原子的核外電子排布式為_______________________。

(3)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_______________。

(4)NH4+中H-N-H的健角比NH3中H-N-H的鍵角大，原因是_________________。

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

(6)白磷(P4)的晶體屬于分子晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖(小圓圈表示白磷分子)。己知晶胞的邊長(zhǎng)為acm，阿伏加德羅常數(shù)為NAmol-1，則該晶胞中含有的P原子的個(gè)數(shù)為_________，該晶體的密度為_______g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。

Answer 1

【答案】 ls22s22p63s23p63d104s24p3 或[Ar]3d104s24p3 P的p亞層是半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以笫一電離能比硫的大 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，導(dǎo)致NH4+中H-N-H的鍵角比NH3中大 離子鍵、共價(jià)鍵 正四面體 SP3 16 496/(a3NA)

【解析】試題分析：本題主要考查電子式、原子核外電子排布式、第一電離能、雜化、價(jià)層電子對(duì)互斥原理、化學(xué)鍵類型、晶胞粒子數(shù)目、晶體密度計(jì)算等知識(shí)，考查考生對(duì)晶胞結(jié)構(gòu)圖的分析能力。

解析：（1）N2H4分子中存在N—N鍵，每個(gè)N原子還連接2個(gè)H原子。正確答案：。（2）As為33號(hào)元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3。正確答案：ls22s22p63s23p63d104s24p3 或[Ar]3d104s24p3 。（3）P的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3，S的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，P元素的3p軌道處于半充滿狀態(tài)，比相鄰的Si、S更難失去電子，所以P的第一電離能更大。正確答案：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。（4）NH4+、NH3中N原子都是采用sp3雜化，但是NH3分子中存在一對(duì)孤對(duì)電子，由于孤對(duì)電子對(duì)成對(duì)電子的斥力更大，所以NH3分子中H—N—H鍵角更小。正確答案：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，導(dǎo)致NH4+中H-N-H的鍵角比NH3中大。（5）Na3AsO4中，Na+與AsO43-之間形成離子鍵，AsO43-中，As與O之間形成共價(jià)鍵。AsO43-的As采用sp3雜化，空間構(gòu)型為正四面體。從As4O6的結(jié)構(gòu)可以看出，As的成鍵對(duì)為3，孤對(duì)數(shù)目為（5-3）/2=1，所以As的雜化方式仍然是sp3。正確答案：離子鍵 共價(jià)鍵、正四面體、SP3。（6）晶胞中含有P4分子數(shù)8×1/8+6×1/2=4，P原子數(shù)目為16 。晶胞體積 a3 cm3，所含粒子質(zhì)量16×31/NA g，所以晶體密度為16×31/NA g÷a3 cm3=496/(a3NA) g/cm3。正確答案：16、 496/(a3NA)。