题目内容
【题目】磷是人体含量较多的元素之一,磷的化合物在药物生产和农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态磷原子的核外电子排布式为____________________。
(2)P4S3可用于制造火柴,其分子结构如图甲所示。
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①第一电离能:磷_____________硫;电负性:磷_____________硫(填“>”或“<”)。
②P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为_____________。
③每个P4S3分子中含孤电子对的数目为______________。
(3)N、P、As、Sb均是第VA族的元素。
①上述元素的氢化物的佛点关系如图乙所示,沸点:PH3<NH3,其原因是____________;沸点:PH3<AsH3<SbH3,其原因是______________________________________。
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②某种磁性氮化铁的晶胞结构如图丙所示,该化合物的化学式为______。
(4)磷化铝熔点为2000℃,它与晶体硅互为等电子体,磷化铝晶胞结构如图丁所示。
①磷化铝晶体中磷与铝微粒间的作用力为_____________________。
②图中A点和B点的原子坐标参数如图丁所示,则C点的原子坐标参数为________。
③磷化铝晶体的密度为ρg·cm-3,用NA表示阿伏加德罗常数的数值,则该晶胞中距离最近的两个铝原子之间的距离为___________cm。
【答案】 1s22s22p53s23p3或[Ne]3s23p3 > < sp3 10 NH3分子间存在分子间氢键 相对分子质量不断增大,分子间作用力不断增强 Fe3N (极性)共价键 (
、
、
) ![]()
【解析】(1)磷是15号元素,基态磷原子的核外电子排布式为1s22s32p53s2p3,故答案为:1s22s32p53s2p3;
(2)①磷的3p为半充满结构,较为稳定,第一电离能:磷>硫;硫的非金属性比磷强,电负性;磷<硫,故答案为:>;<;
②P4S3分子中硫原子与2个P原子相连,含有2个孤电子对,采用sp3,故答案为:sp3;
③每个P原子有1个孤电子对,每个S原子有2个孤电子对,每个P4S3分子中含孤电子对的数目为1×4+2×3=10,故答案为:10;
(3)①氨分子间存在氢键,导致沸点:PH3<NH3;相对分子质量不断增大,分子间作用力不断增强,因此沸点: PH3<AsH3<SbH3,故答案为:NH3分子间存在氢键;相对分子质量不断增大,分子间作用力不断增强;
②N原子位于体内,数目为2;Fe原子位于顶点、面心和体内,数目为12×
+2×
+3=6;即化学式可写为:Fe3N,故答案为:Fe3N;
(4)①磷化铝熔点为2000℃,属于原子晶体,磷化铝晶体中磷与铝微粒间的作用力为共价键,故答案为:共价键;
②根据A点(0,0,0)和B点(1,
,
)的原子坐标,则C点x轴坐标为
,y轴坐标为
,z轴坐标为
,原子坐标参数为(
,
,
),故答案为:(
,
,
);
③磷原子处于晶胞内部,晶胞中含有4个P原子,铝原子处于顶点和面心,晶胞中含有Al原子数目为6×
+8×
=4,约成最简整数比既得化学式为AlP,晶胞质量为4×
g,假设该晶胞的边长为a cm,则(a cm)3×ρ g/cm3=4×
g,则a=
,距离最近的S原子之间距离为晶胞边长的
,故S原子之间距离为
×
cm,故答案为:
×
。