Question

【题目】磷、硫、氯、砷等是农药中的重要组成元素。回答下列问题：

（1）基态砷原子的核外价电子排布式为___________。

（2）生产农药的原料PSCl3中P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为_____________，电负性由大到小的顺序为__________________________________________________。

（3）H2O 与H2S为同族元素的氢化物，H2O可以形成H3O+或H9O4+等，而H2S几乎不能形成类似的H3S+或H9S4+，其原因是_________________________________________。

（4）COS（羰基硫）可用作粮食的熏蒸剂，其中碳原子的杂化轨道类型为_____________，所含共价键的类型为_____________，N2O与CO2互为等电子体，且N2O分子中O只与一个N相连，则N2O的电子式为________________________________________。

（5）AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知AlP的熔点为2000℃ ，其晶胞结构如图所示。

①磷化铝的晶体类型为_____________。

②A、B点的原子坐标如图所示，则C点的原子坐标为_____________。

③磷化铝的晶胞参数a＝546.35pm（1pm＝10-12m），其密度为_____________（列出计算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的数值）g/cm3。

Answer 1

【答案】4s24p3 Cl＞P＞S Cl＞S＞P 氧的电负性大且原子半径小，H2O分子间及与H＋可形成氢键，而硫的电负性较小且原子半径大，几乎不能形成氢键 sp σ键和π键 原子晶体 （1/4，1/4，3/4）

【解析】

(1）砷的核电荷数为33，基态砷原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p3，价电子排布式为4s24p3；
(2）P、S、Cl均为第三周期主族元素，它们的第一电离能呈增大趋势，但P原子的3p轨道为半充满结构相对稳定，三种原子的第一电离能由大到小的顺序为Cl>P>S，非金属性越强，电负性越大，三种元素的电负性由大到小的顺序为 Cl>S>P；
(3) 氧的电负性大且原子半径小，H2O分子间及与H+可形成氢键，而硫的电负性较小且原子半径大，几乎不能形成氢键故H2O可以形成H9O4+以或H3O+，而H2S几乎不能形成类似的H9S4+或H3S+；
(4)COS分子的结构式为O=C=S，含有σ键和π键，COS分子中C原子形成2个σ键，孤对电子数为=0，则为sp杂化；N2O分子中O只与一个N相连，则结构式为N=N=O；
(5) ①AlP晶体熔点为2000℃ ，且晶胞中形成的是立体网状结构，应为原子晶体；
② A、B点的原子坐标分别为（0、0、0）、（1、、）可知晶胞边长为1，由此可推知C点的原子坐标为（，，）；
③根据均摊法，晶胞中含有P原子数为8×+6×=4，Al原子数也为4，则1mol晶胞的质量为4×（27+31）g=4×58g，根据=计算密度。

（1）砷的核电荷数为33，基态砷原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p3，价电子排布式为4s24p3；
故答案为：4s24p3；
（2）P、S、Cl均为第三周期主族元素，它们的第一电离能呈增大趋势，但P原子的3p轨道为半充满结构相对稳定，三种原子的第一电离能由大到小的顺序为Cl>P>S，非金属性越强，电负性越大，三种元素的电负性由大到小的顺序为 Cl>S>P，

故答案为：Cl＞P＞S ；Cl＞S＞P；
（3）氧的电负性大且原子半径小，H2O分子间及与H+可形成氢键，而硫的电负性较小且原子半径大，几乎不能形成氢键故H2O可以形成H9O4+以或H3O+，而H2S几乎不能形成类似的H9S4+或H3S+；
故答案为：氧的电负性大且原子半径小，H2O分子间及与H＋可形成氢键，而硫的电负性较小且原子半径大，几乎不能形成氢键；

（4）COS分子的结构式为O=C=S，含有σ键和π键，COS分子中C原子形成2个σ键，孤对电子数为=0，则为sp杂化；N2O分子中O只与一个N相连，则结构式为N=N=O，电子式为，

故答案为：sp ；σ键和π键； ；
(5) ①AlP晶体熔点为2000℃ ，且晶胞中形成的是立体网状结构，应为原子晶体；
② A、B点的原子坐标分别为（0、0、0）、（1、、）可知晶胞边长为1，由此可推知C点的原子坐标为（，，）；
③晶胞中含有P原子数为8×+6×=4，Al原子数也为4，则1mol晶胞的质量为4×（27+31）g=4×58g，晶胞的体积为（5.4635×10-8）3cm3，晶胞密度为g/cm3。
故答案为：原子晶体；（，，）； 。