题目内容
【题目】氨、磷属于同一主族元素,是组成生命体的重要元素,其单质及化合物用途广泛。回答下列问题:
(1)基态P原子的核外电子排布式为_____,磷及其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序是______________________。
(2)NH3比PH3易液化的原因是______________________。
(3)自然固氨现象发生的一系列化学变化:N2→NO→NO2→HNO3→NO3-解释了民谚“雷雨发庄稼”的原理。
①N2分子结构中。σ键和π键之比为_________,己知NN的键能为946kJ·mol-1,远大于N—N的键能(193 kJ·mol-1)的三倍,原因是______________________。
②NO3-中N原子采取___________杂化方式,其空间构型为__________,写出它的一种等电子体的化学式_____________________。
③已知酸性:HNO3>HNO2,下列相关见解合理的是_________________。
A.含氧酸中氧原子总数越多,酸性越强
B.同种元素化合价越高,对应含氧酸的酸性越强
C.HNO3中氮元素的正电性更高,在水溶液中更易电离出H+,酸性强于HNO2
(4)磷化硬(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,其晶胞结构如图所示,图中a点和b点的原子坐标参数依次为(0,0,0)、(,
,
),则c 点的原子坐标参数为_______。已知该晶体密度为ρg·cm-3,则B-P键的键长为_____pm (阿伏加德罗常数用NA表示,列出计算式即可)。
【答案】 1s22s22p63s2p3 P>S>Si NH3分子间存在氢键 1:2 NN中的氮原子达到8电子的相对稳定结构 sp2 平面三角形 SO3、O4 BC (1,
,
)
×1010
【解析】(1).P为15号元素,其核外电子为3层5个能级,即为1s22s22p63s23p3;同周期由左向右第一电离能逐渐增大,但P的3p能级为半充满状态,比较稳定,所以P>S>Si ;
(2)NH3分子间存在氢键,分子间作用力较强,为易液化气体;
(3)①N2分子形成的是共价三键,其中由一个σ键和两个π键,所以σ键和π键之比为1:2;
化学键越稳定,键能越大,而NN中的氮原子达到8电子的相对稳定结构,所以其键能远大于三倍N—N的键能。
②硝酸根中N原子价电子层电子为3对,理想模型为平面三角形,没有孤电子对,其杂化方式为sp2杂化;与硝酸根为等点子题的物质为:SO3、O4、BF3等
③A. 同种元素化合价越高,含氧酸中氧原子总数越多酸性越强,A以偏概全,错误;B.由A得,B正确;C. HNO3中氮元素得到电子能力强,所以相较HNO2酸性更强。C正确。所以选择BC。
(4)由b的坐标得晶胞边长为1,c位于侧面正中心,所以其坐标为(1, ,
);由已知得b处于4个P原子围成的正方体的正中心,P原子位于顶点,则B-P键的长度为
,
l为晶胞边长=,所以B-P键的长度为
pm。
