题目内容

【题目】含氮、磷化合物在生活和生产中有许多重要用途,如:(CH3)3N、磷化硼(BP)、磷青铜(Cu3SnP)等。

回答下列问题:

(1)锡(Sn)是第五周期ⅣA元素。基态锡原子的价电子排布式为_________,据此推测,锡的最高正价是_________ 。

(2)与P同周期的主族元素中,电负性比P小的元素有____种,第一电离能比P大有____种。

(3)PH3分子的空间构型为___________。PH3的键角小于NH3的原因是__________。

(4)化合物(CH3)3N能溶于水,试解析其原因____________。

(5)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶体晶胞如图所示:

①在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为________,磷原子的配位数为________。

②已知晶胞边长a pm,阿伏加德罗常数为NA。则磷化硼晶体的密度为______ g/cm3。

③磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图,请将表示B原子的圆圈涂黑________。

【答案】5s25p2 +4 4 1 三角锥形 电负性N>P,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间的排斥力越大,键角变大 (CH3)3N为极性分子且可与水分子间形成氢键 面心立方最密堆积 4

【解析】

(1)第ⅣA元素价电子排布为5s25p2,最多失去4个电子;

(2)同主族元素,随着原子序数增大,电负性减小,第一电离能减小;

(3)根据VSEPR理论判断PH3的空间构型,根据P和N电负性不同分析PH3和NH3键角差异;

(4)化合物(CH3)3N能溶于水,考虑N与水中H形成分子间氢键,增大溶解度;

(5)①实心球为磷原子,根据晶胞结构分析,P做面心立方最密堆积,从上底面面心的P分析,周围等距且最近的B原子有4个;

②根据晶体密度ρ=计算;

③根据晶胞结构分析,立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与P重合,六边形中形成两个倒立关系的正三角形,分别由3个B或者3个P形成。

(1)锡(Sn)是第五周期ⅣA元素,第ⅣA元素价电子排布为5s25p2,最多失去4个电子,所以锡的最高正价是+4价;

(2)同主族元素,随着原子序数增大,元素的电负性逐渐减小,与P同周期的主族元素有N,As,Sb,Bi,Mc,比P电负性小的有As,Sb,Bi,Mc,共有4个;随着原子序数增大,元素的第一电离能逐渐减小,则第一电离能比P大的只有N元素一种;

(3) 根据VSEPR理论,对于PH3,价电子对数数为3+,VSEPR模型为正四面体,由于一对孤电子对占据四面体的一个顶点,所以PH3的空间构型为三角锥形;由于电负性N>P,键合电子对偏向N,成键电子对间斥力增大,键角增大,所以PH3的键角小于NH3;

(4)化合物(CH3)3N能溶于水,是因为N与水中H形成分子间氢键,增大了溶解度,(CH3)3N本身也为极性分子,极性分子构成的物质容易溶于由极性分子构成的物质中;

(5)①实心球为磷原子,根据晶胞结构分析,P原子作面心立方最密堆积,从上底面面心的P原子分析,周围等距且最近的B原子有4个;

②1个晶胞中,含有P原子数目为8×个,含有B原子数目为4个,假设取NA个这样的晶胞,1mol晶胞的质量为m=42×4g,所以晶体密度为ρ=g/cm3;

③根据晶胞结构分析,立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与P重合,六边形中形成两个倒立关系的正三角形,分别由3个B原子或者3个P原子形成,所以画图为:或。

练习册系列答案
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步骤1:在三颈烧瓶中加入20%盐酸、食盐、铜屑,加热至60~70℃,开动搅拌器,同时从c口缓慢通入氧气,制得Na[CuCl2]溶液。

步骤2:反应完全后,冷却,过滤,滤液用适量的水稀释,析出CuCl。

步骤3:过滤,分别用盐酸、乙醇洗涤滤出的固体。

步骤4:在真空干燥器中60~70 ℃干燥2h,冷却后得到产品。

回答下列问题:

(1)质量分数为20%的盐酸密度为1.1g/cm3,物质的量浓度为___________;配制20%盐酸需要的玻璃仪器有:__________、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。

(2)步骤1中制得Na[CuCl2]的化学方程式为________________________________。

(3)根据“步骤2中用水稀释滤液能得到CuCl”推测,滤液中存在的平衡是____________。

(4)析出的CuCl晶体不用水而用盐酸、乙醇分别洗涤的目的是__________________。

(5)测定产品中氯化亚铜的质量分数,实验过程如下:

准确称取制备的氯化亚铜产品0.25 g,将其置于足量的FeCl3溶液中,待样品全部溶解后,加入适量稀硫酸,用0.10 mol/L的硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定到终点,消耗硫酸铈溶液24.50 mL,反应中Ce4+被还原为Ce3+。(已知:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2)

①硫酸铈标准溶液应盛放在________(填“酸”或“碱”)式滴定管中。

②产品中氯化亚铜的质量分数为________。

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