题目内容

【题目】氮、氧、硫、磷是与生命活动密切相关的元素。回答下列问题:

(1)SO2分子的VSEPR模型名称是____。

(2)N、O、P三种元素第一电离能由大到小的顺序是________。

(3)气态氢化物氨(NH3)和膦(PH3)的键角较大的是(填化学式)____,原因是____。

(4)SCN-中C原子的杂化类型为___杂化,l mol SCN-中含π键的数目为____NA。

(5)晶胞有两个基本要素:

①原予坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。磷化硼是一种超硬耐磨的涂层材料,其晶胞结构如图所示,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(1/2,1/2,0);D为(1,1,1)。则C原子的坐标参数为____。

②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。P原子与B原子的最近距离为a cm,则磷化硼晶胞的边长为____cm(用含a的代数式表示)。

【答案】平面三角形 N>O>PNH3电负性N>P,NH3中成键电子对更靠近中心原子,成键电子对间排斥力较大,故键角较大sp2(1,,)

【解析】

(1)SO2分子的中心原子价层电子对数为:2+(6-2×2)/2=3,所以SO2分子的VSEPR模型名称是平面三角形;

(2)一般情况下,元素的非金属性越强,第一电离能越大,非金属性O>P,则第一电离能O>P,同一周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但氮原子的最外层p能级上是半充满的稳定结构,则第一电离能N>O,所以N、O、P三种元素第一电离能由大到小的顺序是N>O>P;

(3)电负性N>P,中心原子的电负性越大,成键的共用电子对离中心原子越近,成键的电子对之间的距离越小,成键电子对之间的排斥力越大,导致键角变大,所以PH3的键角小于NH3的键角;

(4)SCN-与CO2互为等电子体,CO2的中心碳原子价层电子对数为:2+(4-2×2)/2=2,碳原子的杂化类型为sp,CO2的结构式为:O=C=O,1mol CO2中含有2molπ键,根据等电子体原理,SCN-中C原子的杂化类型为sp,1 mol SCN-中含π键的数目为2NA;

(5)①原子坐标参数A为(0,0,0);B为(1/2,1/2,0);D为(1,1,1),由晶胞结构示意图可知,C原子位于晶胞的面心,C原子在x上为1,在y、z上均为1/2,则C原子的坐标参数为(1,1/2,1/2);

②由晶胞结构示意图可知,P原子与周围的4个B原子距离最近且形成正四面体结构,P原子与B原子的最近距离为a cm,由立体几何知识可知,晶胞的体对角线是4a cm,所以磷化硼晶胞的边长为。

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