Question

VA族元素包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）等元素，含VA族元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途．请回答下列问题：
（1）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为

 

，
（2）As的原子序数为

 

，其核外价电子排布图为

 

．
（3）NH₃的稳定性比PH₃的稳定性

 

（填“强”或“弱”），PCl₃分子中P的杂化方式为

 

，PO₄^3-的立体构型为

 

．
（4）无机含氧酸分子中非羟基氧数目越多酸性越强，根据这一规律判断H₃PO₄的酸性比HNO₃

 

（填“强”或“弱”），原因是

 

（5）NH₃极易溶于水是因为有氢键作用，请画出氨气的水溶液中可能存在的氢键

 

．

Answer 1

考点：元素电离能、电负性的含义及应用,原子核外电子排布,原子轨道杂化方式及杂化类型判断,含有氢键的物质

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：（1）元素的非金属性越强，其得电子能力越强，失电子能力越弱，则第一电离能越大；
（2）As原子序数为33，M层上有18个电子，N层上有5个电子；
（3）非金属性越强，对应氢化物越稳定；根据价层电子对互斥理论确定分子或离子中中心原子的价层电子对数，再判断杂化类型和空间构型；
（4）根据含氧酸都可写成（HO）_m RO_n形式，n值越大，酸性越强来解答；
（5）N元素与O元素的电负性都很强，不同分子中的N原子、O原子与H原子之间都可以形成氢键．

解答： 解：（1）同一主族元素中，元素的金属性随着原子序数的增大而增强，失电子能力增强，也就是越容易失电子，电离能越小，则第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以这几种元素第一电离能大小顺序是N＞P＞As，
故答案为：N＞P＞As；
（2）As原子序数为33，最外层有5个电子，根据构造原理知，其价电子的电子排布式为4s²4p³，则核外价电子排布图为：；
故答案为：33；；
（3）非金属性越强，对应氢化物越稳定，非金属性：N＞P，则NH₃的稳定性比PH₃的稳定性强；PCl₃分子中P的价层电子对数=3+

1

2

（5-3×1）=4，属于sp³杂化；PO₄^3-中心原子为P，其中σ键电子对数为4，中心原子孤电子对数为

1

2

（5+3-4×2）=0，PO₄^3-价层电子对对数为4+0=4，故PO₄^3-的立体构型为正四面体；
故答案为：强；sp³；正四面体；
（4）含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，H₃PO₄可写成（HO）₃PO，n=1，HNO₂可写成（HO）NO₂，n=2，所以H₃PO₄的酸性比HNO₃弱，
故答案为：弱；含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增多而增大，H₃PO₄ 中含有一个非羟基氧原子，HNO₃ 中含有两个非羟基氧原子；
（5）N元素与O元素的电负性都很强，不同分子中的N原子、O原子与H原子之间都可以形成氢键，如O-H…N、N-H…O、O-H…O、N-H…N，
故答案为：O-H…N；N-H…O；O-H…O；N-H…N．

点评：本题考查物质结构和性质，涉及电负性、杂化方式的判断、电子排布式的书写、氢键等，侧重于基础知识的综合应用的考查，题目难度中等，注意书写电子排布式时要符合构造原理，为易错点．