题目内容

【物质结构与性质】
氮、磷、硫、氯、砷等是农药中的重要组成元素.回答下列问题:
(1)基态砷的价电子排布式是
 
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(2)下列有关氮、磷、硫、氯的说法不正确的是
 
.
a.第一电离能由小到大的顺序是S<P<Cl
b.NH3、PH3、AsH3三种物质中沸点最低的是AsH3
c.PO43-、SO42-、ClO4-互为等电子体,它们的空间构型均为四面体
d.化合物是一种天然植物杀虫剂,其中N原子的杂化方式为sp3
(3)对CoCl3?5NH3的研究表明:①CoCl3?5NH3和硝酸银溶液作用时,其中两个氯离子迅速沉淀,第三个氯离子沉淀缓慢;②溶液导电性测量表明,含1mol CoCl3?5NH3的溶液中含有3mol离子,则配合物中配离子的化学式是
 
.
(4)第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与单晶硅相似.在GaN晶体中,每个Ga原子与
 
个N原子相连,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为
 
.在四大晶体类型中,GaN属于
 
晶体,晶体结构中存在的化学键有
 
(填序号)
a.离子键b.共价键c.分子间作用力d.配位键
(5)在极性分子NCl3中,N原子的化合价为-3,Cl原子的化合价为+1,请推测NCl3水解的主要产物是
 
(填化学式).
(6)肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:N2O4(l)+2N2H4(l)═3N2(g)+4H2O(g)△H=-1038.7kJ?mol-1若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键有
 
mol.
考点:原子核外电子排布,元素周期律的作用,配合物的成键情况,晶胞的计算,热化学方程式
专题:化学反应中的能量变化,化学键与晶体结构
分析:(1)确定砷在元素周期表中的位置,然后根据构造原理写出电子排布式;
(2)a、根据元素周期律,S、P、Cl三种元素位于同一周期,但P最外层处于半充满状态,故按S、P、Cl的顺序第一电离能依次增大;
b、NH3分子间可以形成氢键,增大了熔沸点,AsH3的范德华力大于PH3,因此熔沸点从高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3;
c、PO43-、SO42-、ClO4-原子数相同,电子总数也相同,互为等电子体,中心原子的价层电子对数都是4,都不含孤电子对数,空间构性都是四面体形;
d、化合物中N形成了N=C、和N-C,N原子的杂化方式为sp2;
(3)CoCl3?5NH3和硝酸银溶液作用时,其中两个氯离子迅速沉淀,第三个氯离子沉淀缓慢,说明有1个Cl做配体,含1mol CoCl3?5NH3的溶液中含有3mol离子,说明阴离子为2个氯离子,NH3作配体,配离子带两个正电荷;
(4)单晶硅是Si正四面体向空间延伸的立体网状结构,为原子晶体,GaN晶体结构与单晶硅相似,GaN属于原子晶体,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为与但晶硅中Si的结构相似,原子晶体中原子间以共价键相结合,Ga与最近的四个N形成配位键;
(5)在极性分子NCl3中,N原子的化合价为-3,Cl原子的化合价为+1,和水发生水解反应生成氨气和次氯酸;
(6)1mol氮气分子中含有2molπ键,若该反应中有4mol-H键断裂,即有1mol肼参加反应,生成1.5mol氮气,所以形成的π键有1.5mol×2=3mol.
解答: 解:(1)砷位于元素周期表的第四周期第VA族,外围电子排布为4s24p3,
故答案为:4s24p3;
(2)a、根据元素周期律,S、P、Cl三种元素位于同一周期,但P最外层处于半充满状态,故按S、P、Cl的顺序第一电离能依次增大,故a正确;
b、NH3分子间可以形成氢键,增大了熔沸点,AsH3的范德华力大于PH3,因此熔沸点从高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3,故b错误;
c、PO43-、SO42-、ClO4-原子数相同,电子总数也相同,互为等电子体,中心原子的价层电子对数都是4,都不含孤电子对数,空间构性都是四面体形,故c正确;
d、化合物中N形成了N=C、和N-C,N原子的杂化方式为sp2,故d错误;
故答案为:bd;
(3)CoCl3?5NH3和硝酸银溶液作用时,其中两个氯离子迅速沉淀,第三个氯离子沉淀缓慢,说明有1个Cl做配体,含1mol CoCl3?5NH3的溶液中含有3mol离子,说明阴离子为2个氯离子,NH3作配体,配离子带两个正电荷,所以配离子的化学式为[CoCl(NH3)5]2+,
故答案为:[CoCl(NH3)5]2+;
(4)GaN晶体结构与单晶硅相似,GaN属于原子晶体,每个Ga原子与4个N原子相连,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体,原子晶体中原子间以共价键相结合,Ga与最近的四个N形成配位键,
故答案为:4;正四面体;原子;bd;
(5)在极性分子NCl3中,N原子的化合价为-3,Cl原子的化合价为+1,NCl3发生水解反应生成氨气和次氯酸,所以其产物是HClO、NH3,
故答案为:HClO、NH3;,
(6)1mol氮气分子中含有2molπ键,若该反应中有4mol-H键断裂,即有1mol肼参加反应,生成1.5mol氮气,所以形成的π键有1.5mol×2=3mol,
故答案为:3.
点评:本题考查较综合,涉及核外电子排布、电离能、氢键、空间构型及化学键的判断、计算等知识点,分子空间构型是考试热点,要注重基础知识的积累,题目难度较大.
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