Question

【题目】(1)下列氮原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是_______(填字母代号)。

(2)P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图所示。

①P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为_______________。

②每个P4S3分子中含有的孤电子对的数目为__________________。

(3)科学家合成了一种阳离子“N5n+，其结构是对称的，5个N排成＂V＂形，每个N都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键;此后又合成了一种含有“N5n+”的化学式为”N8”的离子晶体，其电子式为_________________。分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子的最外层均满是8电子稳定结构，其结构式为_____。

(4)直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的，如图所示。则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为_________________。

(5)碳酸盐中的阳离子不同，热分解温度就不同。下表为四种碳酸盐的热分解温度和金属阳离子半径

随着金属阳离子半径的增大，碳酸盐的热分解温度逐步升高，原因是_______________。

(6)石墨的晶体结构和晶胞结构如下图所示。已知石墨的密度为pgcm3，C—C键的键长为cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则石墨品体的层间距为_________cm。

Answer 1

【答案】A＜C＜B＜D sp3 10 N≡C-C≡N PnO（3n+1）（n+2）— 碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越容易分解

【解析】

（1）据能量最低原理可知核外电子先占有能量低的轨道，再占有能量高的轨道可知D的能量最高；据洪特规则，各个轨道为半充满状态，能量较低，为相对稳定的状态可知，A的能量最低，B的能量高于C的能量，所以能量由低到高的顺序是A＜C＜B＜D，故答案为：A＜C＜B＜D；

(2)①P4S3分子中硫原子的价层电子对数为4，杂化轨道类型为sp3杂化，故答案为：sp3；

②每个P4S3分子中每个P原子含有1对孤对电子，每个S原子含有2对孤对电子，则每个P4S3分子中含有的孤电子对的数目为4×1+3×2=10，故答案为：10；

(3) N5n+结构是对称的，5个N排成V形，5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个N≡N键，满足条件的结构为，“N5”带一个单位正电荷，则化学式为”N8”的离子晶体是由N5+和N3—组成，电子式为；分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构，由C原子形成4个共价键，N原子形成3个共价键可知其结构简式为N≡C-C≡N，故答案为：；N≡C-C≡N；

（4）由题给结构可知，含由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子相当于n个磷酸根离子去掉（n—1）个氧原子，所带电荷为—2×（3n+1）+5n=—（n+2），则这类磷酸根离子的通式为PnO（3n+1）（n+2）—，故答案为：PnO（3n+1）（n+2）—；

（5）碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越容易分解，故答案为：碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越容易分解；

（6）设晶胞的底边长为acm，晶胞的高为h cm，层间距为d cm，则h=2d，底面图为，则=r×sin60°，可得a=r，则底面面积为（r）2×Sin60°，晶胞中C原子数目为1+2×+8×+4×=4，晶胞质量为g，则ρ=g÷[（r）2×Sin60°×2d]，整理可得d=，故答案为：。