2.周期表前三周期元素A、B、C、D,原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍;B的價電子層中的未成對電子有3個;C與B同族;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸.請回答下列問題:
(1)C的基態(tài)原子的電子排布式為1s
22s
22p
63s
23p
3;D的最高價含氧酸酸性比其低兩價的含氧酸酸性強的原因是高氯酸中非羥基氧原子為3個,而氯酸中為2個(或高氯酸中Cl元素為+7價,吸引羥基氧原子的能力很強,而氯酸中Cl元素為+5價對羥基氧原子吸引能力較弱).
(2)雜化軌道分為等性和不等性雜化,不等性雜化時在雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對的存在.A、B、C都能與D形成中心原子雜化方式為sp
3的兩元共價化合物.其中,屬于不等性雜化的是NCl
3、PCl
3(寫化學式).以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構(gòu)型為四面體形,分子立體構(gòu)型為三角錐形.
(3)以上不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角小于 (填“大于”、“等于”或“小于”)等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角.由于C核外比B多一層電子,C還可以和D形成另一種兩元共價化合物.此時C的雜化軌道中沒有孤對電子,比起之前C和D的化合物,它的雜化軌道多了一條.其雜化方式為sp
3d雜化.
(4)A和B能形成多種結(jié)構(gòu)的晶體.其中一種類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料.其結(jié)構(gòu)如圖所示(圖1為晶體結(jié)構(gòu),圖2為切片層狀結(jié)構(gòu)),其化學式為C
3N
4.實驗測得此晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)見圖3.已知圖示原子都包含在晶胞內(nèi),晶胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.24nm.其晶體密度為3.11g•cm
-3(已知:$\sqrt{2}$=1.414,$\sqrt{3}$=1.732,結(jié)果精確到小數(shù)點后第2位).
圖1是A和B形成的一種晶體結(jié)構(gòu)圖,圖2是切片層狀結(jié)構(gòu),圖3是晶胞結(jié)構(gòu) (圖2和圖3中○為N原子●為C原子).