氮磷砷锑铋位于周期表第ⅤA族.它们的单质及其化合物在社会生产生活中有广泛应用.请回答有关问题:(1)基态氮原子价电子排布图为:．(2)白磷空间构型为正四面体.P原子的杂化方式为sp3.31g白磷分子中含有1.5NA个P-P．(3)N与S元素可形成一种相对分子质量为184的化合物.其中N的质量分数约为30%．该化合物的化学式为N4S4.As也有多种硫化物.其中最� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．

氮磷砷锑铋位于周期表第ⅤA族，它们的单质及其化合物在社会生产生活中有广泛应用，请回答有关问题：
（1）基态氮原子价电子排布图为：

．
（2）白磷空间构型为正四面体，P原子的杂化方式为sp³，31g白磷分子中含有1.5N_A个P-P．
（3）N与S元素可形成一种相对分子质量为184的化合物，其中N的质量分数约为30%．该化合物的化学式为N₄S₄，As也有多种硫化物，其中最高价硫化物的化学式为AsS₃．与AsO₄^3-互为等电子体的离子有PO₄^3-、SO₄^2-（任写两个）．
（4）锑可形成多种配合物，（NH₄）₃[SbCl₆]中Sb的化合价为：+3，内界为：[SbCl₆]^3-
（5）如图是Mn和Bi形成的某种晶体的结构示意图，则该晶体物质的化学式可表示为MnBi，若Mn、Bi的原子半径分别为a和b、图正六边形的边长为c，高为h，则该晶体的空间利用率为：$\frac{8\sqrt{3}π（{a}^{3}+{b}^{3}）}{9h{c}^{2}}$×100%．

分析（1）基态氮原子价电子排布式为2s²2p³，根据泡利原理、洪特规则画出价电子排布图；
（2）白磷为P₄，空间构型为正四面体，P原子位于正四面体的顶点，每个P原子形成3个P-P键，还含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4；每个白磷分子中含有6个P-P键，进而计算P-P键数目；
（3）根据化合物相对分子质量、N的质量分数计算N原子数目，再计算S原子数目，可以确定该化合物化学式；As的最高正价为+5，根据化合价代数和书写其最高价硫化物的化学式；等电子体的原子数和价电子数（或电子总数）相同；
（4）根据化合价代数和为0计算Sb的化合价，在离子型配合物，内界是配离子，外界是简单离子；
（5）根据均摊法计算图中六棱柱中Mg、Bi原子数目，确定该晶体物质的化学式；该晶体的空间利用率=（六棱柱中原子总体积÷六棱柱体积）×100%．

解答解：（1）基态氮原子价电子排布式为2s²2p³，价电子排布图为，
故答案为：；
（2）白磷为P₄，空间构型为正四面体，P原子位于正四面体的顶点，每个P原子形成3个P-P键，还含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，P原子采取sp³杂化，每个白磷分子中含有6个P-P键，则31g白磷中含有P-P键数目为$\frac{31g}{124g/mol}$×6×N_Amol^-1=1.5N_A，
故答案为：正四面体；sp³；1.5；
（3）N与S元素可形成一种相对分子质量为184的化合物，其中N的质量分数约为30%，则N原子数目为$\frac{184×30%}{14}$=4，故S原子数目为$\frac{184-14×4}{32}$=4，该化合物化学式为N₄S₄，As的最高正价为+5，最高价硫化物的化学式为AsS₃，与AsO₄^3-互为等电子体的离子有：PO₄^3-、SO₄^2-等，
故答案为：N₄S₄；AsS₃；PO₄^3-、SO₄^2-等；
（4）设（NH₄）₃[SbCl₆]中Sb的化合价为a：则（+1）×3+a+（-1）×6=0，故a=+3，内界为[SbCl₆]^3-，
故答案为：+3；[SbCl₆]^3-；
（5）图中六棱柱中Bi原子数目为6，Mn原子数目为1+2×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{6}$+6×$\frac{1}{3}$=6，故该晶体物质的化学式MnBi；六棱柱中原子总体积=6×$\frac{4}{3}$π（a³+b³），六棱柱体积=6×（$\frac{1}{2}$×c×$\frac{\sqrt{3}}{2}$c）×h=$\frac{3\sqrt{3}}{2}$hc²，则空间利用率为：[6×$\frac{4}{3}$π（a³+b³）÷$\frac{3\sqrt{3}}{2}$hc²]×100%=$\frac{8\sqrt{3}π（{a}^{3}+{b}^{3}）}{9h{c}^{2}}$×100%，
故答案为：MnBi；$\frac{8\sqrt{3}π（{a}^{3}+{b}^{3}）}{9h{c}^{2}}$×100%．