Question

【题目】硫、氮、磷等元素形成的单质和化合物在生活、生产中有重要的用途。

(1)磷原子在成键时，能将一个3s电子激发进入3d能级而参与成键，该激发态原子的核外电子排布式为________。

(2)常见含硫的物质有，，，该三种物质中熔点最高的是________(填化学式)。

(3)将过量的通入溶液中可以得到，中第一电离能最大的是________(填元素符号)。、和的价电子对数均为4，但键角不同，其原因是________。

(4)磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层，磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高温下在氢气中反应得到。磷化硼晶体的晶胞结构如图所示，该晶胞中含有________个B原子。已知该晶胞的边长为，设阿伏加德罗常数的值为，则磷化硼晶体的密度为________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s13p33d1 N 中心原子含有的孤电子对不同，孤电子对对成键电子对的斥力较大，孤电子对越多，键角越小 4

【解析】

(1)根据基态P的核外电子排布式分析书写；

(2)根据晶体类型分析判断；

(3)根据第一电离能的变化规律分析，孤电子对对成键电子对的斥力较大，孤电子对越多，键角越小；

(4)根据晶胞结构分析，P原子占据晶胞的顶点和面心，为面心立方最密堆积，B在晶胞内，根据ρ= 计算晶体密度。

(1)磷是15号元素，基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，磷原子在成键时，能将一个3s电子激发进入3d能级而参与成键，该激发态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s13p33d1。故答案为：1s22s22p63s13p33d1；

(2)和属于分子晶体，属于离子晶体，离子键的强度远大于分子间作用力，该三种物质中熔点最高的是。故答案为：；

(3)将过量的通入溶液中可以得到，中铜是金属，第一电离能最小，氮的2p轨道是半充满状态，能量较低，体系较稳定，而氧的2p却易失一个电子，变为半充满状态，第一电离能N大于O，O和S同主族，第一电离能O大于S，第一电离能S大于H，第一电离能最大的是N。中心原子碳上没有孤电子对，键角最大，中心原子氮上有一对孤电子对，键角略小，中心原子氧上有二对孤电子对，键角最小；、和的价电子对数均为4，但键角不同，其原因是中心原子含有的孤电子对不同，孤电子对对成键电子对的斥力较大，孤电子对越多，键角越小。故答案为：N；中心原子含有的孤电子对不同，孤电子对对成键电子对的斥力较大，孤电子对越多，键角越小；

(4)由磷化硼晶体的晶胞结构图可知，该晶胞中含有4个B原子，P原子占据晶胞的顶点和面心，一个晶胞中含有P的个数为8× +6×=4个，不妨取1mol这样的晶胞，则有NA个这样的晶胞，1mol晶胞的质量为42×4g，1mol晶胞的体积为NA·(a×10-10)3cm3，所以晶体密度为ρ==g·cm－3。故答案为：。