Question

【题目】已知N、S、Cl元素可形成多种物质，在工业生产上有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)Fe3+可与SCN-形成多种配离子，其中一种为[Fe(SCN)6]3-，该配离子中的SCN-会使铁的剩余价电子压缩配对，则每个配离子中铁的单电子个数为_______个。

(2)Se与S是同族元素，请写出基态Se原子电子排布式______。N与S是不同族元素，请解释NH3比H2S在水中溶解度大的原因：__________________。

(3)有一种由1~9号元素中的部分元素组成，且与SCl2互为等电子体的共价化合物，它的分子式为__________。借助等电子体原理可以分析出SCN-中σ键和π键的个数比为__________。

(4)已知S4O62-的结构为，其中S原子的杂化方式是______。 N、P可分别形成多种三角锥型分子，已知NH3的键角大于PH3，原因是____________。

(5)离子晶体中阳离子和阴离子的半径比不同可形成不同的晶胞结构，见下表：

已知某离子晶体RA，其阴阳离子半径分别为184pm和74pm，摩尔质量为Mg/mol，则阳离子配位数为_________，晶体的密度为_________g/cm3（列出计算式，无需化简，设NA为阿伏加德罗常数的值）。

Answer 1

【答案】 1 [Ar]3d104s24p4 NH3可与H2O之间形成氢键，而H2S不能，所以NH3比H2S在水中的溶解度大 OF2 1∶1 sp3杂化 由于电负性N>P>H，且N原子半径小于P原子半径，NH3中成键电子对彼此相距更近，斥力更大，所以键角NH3>PH3 （或者：电负性N>P>H，NH3中N原子上的孤电子对比PH3中P原子上的孤电子对离核更近，对成键电子对排斥力更小，所以键角NH3>PH3） 4

【解析】（1） [Fe(SCN)6]3－中的铁为+3价，剩余价电子为，单电子为5个，由于SCN－会使铁的剩余价电子压缩配对：，所以每个配离子中铁的单电子个数为1个。（2）34号元素Se的基态电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4；N的电负性3.0远大于H的2.1，使得NH3中N—H键极性非常强，N原子带有明显的负电荷，H2O强极性O—H中的H几乎成为裸露的质子，NH3分子与H2O分子间形成了O—H…N氢键，使NH3在水有很大的溶解度。而S的电负性只有2.5，H2S中S所带负电荷不足以使H2S与H2O形成氢键，所以H2S在水中溶解度较小。（3）据等电子体原理的判断方法，前1~9号元素形成的物质中，只有OF2与SCl2互为等电子体。CO2的分子结构为O=C=O，其中σ键和π键的个数比为2∶2=1∶1，SCN-与CO2互为等电子体，所以SCN－中σ键和π键的个数比为也1∶1。（4）S4O62－的结构中两边的S原子均形成4个σ键且无孤对电子，所以均为sp3杂化；中间的两个S原子均形成两个单键，且均有两对孤对电子，所以均为sp3杂化。NH3和PH3均是三角锥形结构，都有一对孤对电子的斥力影响，由于电负性N>P>H，且N原子半径小于P原子半径，NH3中成键电子对彼此相离更近，斥力更大，所以键角NH3>PH3。（5）据74÷184≈0.402，所以该晶体的晶胞为立方ZnS型，晶胞中可以明显看出阴离子的配位数为4，由于阴阳离子个数比为1∶1，所以阳离子的配位数为4。密度计算以1mol晶胞含4mol作为计算对象，由于一个晶胞含有4个RA，阴阳离子半径之和为体对角线的1/4，且体对角线为晶胞边长的倍，所以密度的计算式g/cm3。