Question

氮、磷、锌是与生命活动密不可分的元素．请回答下列问题：
（1）NH₃和PH₃都是极性分子，其中极性较大的是

 

，理由是

 

．
（2）NH₄N0₃是一种重要的化学肥料，其中N原子的杂化方式是

 

．
（3）氮化硼（BN）的一种晶体结构与金刚石相似，则B-N-B之间的夹角是

 

，
氮化硼的密度为3.52g/cm³，则B-N键的键长是

 

pm（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为N_A）．
（4）已知磷酸分子中，P、O原子均满足最外层8个电子的稳定结构，则：
①P与非羟基O之间的共价键的形成方式是

 

；
②中和20mL 0.1mol/L次磷酸（H₃PO₂）溶液需要O.1mo/L NaOH溶液的体积恰好为20mL，则H₃PO₂的结构式是

 

．
（5）Zn²⁺基态时的电子排布式是

 

，ZnO和ZnS的晶体结构相似，其中熔点较高的是

 

，理由是

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,键能、键长、键角及其应用,极性键和非极性键,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）原子的电负性越大，其吸引电子的能力越强，则形成的极性键极性越强；
（2）根据价层电子对互斥理论确定N原子杂化方式；
（3）金刚石中碳原子之间的夹角是109°28′，据此判断B-N-B之间的夹角；
   根据ρ=

m

V

计算B-N键的键长；
（4）①P原子提供孤对电子O原子提供空轨道形成配位键；
②中和20mL 0.1mol/L次磷酸（H₃PO₂）溶液需要O.1mo/L NaOH溶液的体积恰好为20mL，则二者的物质的量之比为1：1，说明次磷酸是一元酸；
（5）Zn离子核外有28个电子，根据构造原理书写其离子核外电子排布式；离子晶体中离子半径越小、离子所带电荷越多其晶格能越大，晶格能越大，晶体的熔点越高．

解答： 解：（1）原子的电负性越大，其吸引电子的能力越强，则形成的极性键极性越强，N电负性大于P，所以极性较大的是NH₃，故答案为：NH₃；N的电负性大于P；
（2）NH₄N0₃中铵根离子中N原子价层电子对个数是4、硝酸根离子中N原子价层电子对个数是3，所以N原子杂化方式为sp³杂化、sp²杂化，故答案为：sp³杂化、sp²杂化；
（3）金刚石中碳原子之间的夹角是109°28′，则B-N-B之间的夹角为109°28′；氮化硼结构为，氮化硼每个晶胞中有4个N原子、4个B原子，晶胞的体对角线是B-N键的键长的4倍，设B-N键为x pm，则晶胞边长l=

4 3 3

3

xpm，由m=ρV列式4×

25

NA

=3.52×（

4 3 3

3

x×10^-10）³得x=

3

4

×

3	4×25 3.52NA

×1010pm，故答案为：109°28′；

3

4

×

3	4×25 3.52NA

×1010；
（4）①P原子提供孤对电子O原子提供空轨道形成配位键，故答案为：P原子提供孤对电子O原子提供空轨道形成配位键；
?②中和20mL 0.1mol/L次磷酸（H₃PO₂）溶液需要O.1mo/L NaOH溶液的体积恰好为20mL，则二者的物质的量之比为1：1，说明次磷酸是一元酸，即该分子中含有一个羟基，结构为（或），故答案为：（或）；

（5）Zn离子核外有28个电子，根据构造原理知其离子核外电子排布式为[Ar]3d¹⁰；离子晶体中离子半径越小、离子所带电荷越多其晶格能越大，晶格能越大，晶体的熔点越高，同属于离子晶体，O^2-半径小于S^2-，故ZnO晶格能大（或离子键强），熔点高，
故答案为：[Ar]3d¹⁰；ZnO；同属于离子晶体，O^2-半径小于S^2-，故ZnO晶格能大（或离子键强），熔点高．

点评：本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、核外电子排布式的书写、原子杂化方式的判断等知识点，这些都是考试热点，难点是晶胞的计算，注意晶胞棱长不是两个氮原子之间的键长，为易错点．