Question

15．氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用．
（1）基态砷原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³．
（2）K₃[Fe（CN）₅]晶体中Fe³⁺与CN^-之间的化学键类型为配位键，与CN^-互为等电子体的化合物的分子式为CO．
（3）氮化硼（BN）有多种晶型，其中立方氮化硼与金刚石的构型类似，则其晶胞中B-N-B之间的夹角是109°28′（填角度）．
（4）对硝基苯酚水合物（化学式为C₄H₅NO₃•1.5H₂O）是一种含氮化合物．实验表明：加热至94℃时该晶体会失去结晶水，由黄色变成鲜亮的红色，在空气中温度降低又变为黄色，具有可逆热色性．
①该晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是O＞N＞C＞H．
②对硝基苯酚分子中氮原子的杂化轨道类型是sp²杂化．
（5）磷化硼（BP）是一种有价值的耐磨硬涂层材料，这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜，它是通过在高温（T＞750℃）氢气氛围下三溴化硼和三溴化磷反应制得的，三溴化硼分子的空间构型为平面三角形，BP晶胞的结构如图所示，当晶胞晶格参数为478pm（即图中立方体的每条边长为478pm）时，磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为119.5$\sqrt{3}$pm．

Answer 1

分析 （1）As的原子序数为33，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式；
（2）当中心原子有空轨道，配离子含有孤对电子时，能形成配位键；根据等电子体原理可写出与CN^-互为等电子体的化合物分子式；
（3）立方氮化硼与金刚石的构型类似，金刚石为正四面体结构，键角为109°28′，则其晶胞中B-N-B之间的夹角是109°28′；
（4）①同周期自左而右元素电负性增大，元素的非金属性越强其电负性越强；
②对硝基苯酚分子结构简式为，根据杂化轨道理论分析氮原子的杂化；
（5）根据杂化轨道理论分析硼原子的价层电子对数判断分子构型；根据磷化硼的晶体结构解答其化学式；P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构，二者连线处于体对角线上，磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为体对角线的$\frac{1}{4}$．

解答 解：（1）As的原子序数为33，基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（2）K₃[Fe（CN）₆]晶体中Fe³⁺与CN^-之间的化学键类型为配位键，Fe³⁺有空轨道，能接受孤对电子，CN^-能提供孤对电子，所以能形成配位键，原子数目相等、价电子数目相等的微粒互为等电子体，与CN^-互为等电子体的化合物分子式为CO，
故答案为：配位； CO；
（3）立方氮化硼与金刚石的构型类似，金刚石为正四面体结构，键角为109°28′，则其晶胞中B-N-B之间的夹角是109°28′，
故答案为：109°28′；
（4）①元素的非金属性越强其电负性越强，O、N、C、H的非金属性逐渐减弱，所以O、N、C、H的电负性逐渐减弱，则O、N、C、H的电负性由大到小的顺序是O＞N＞C＞H，
故答案为：O＞N＞C＞H；
②对硝基苯酚分子结构简式为，氮原子形成3个σ键、2个π键，没有孤对电子，所以是sp²杂化，
故答案为：sp²杂化；
（5）三溴化硼分子中硼原子的价层电子对数为$\frac{3+3}{2}$=3，B原子按sp²方式杂化，没有孤电子对，所以分子空间构型为平面三角形，由图可知，B原子分别与三个P原子形成共价键，则磷化硼的化学式为BP，P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构，二者连线处于体对角线上，为体对角线的$\frac{1}{4}$，立方体的每条边长为478pm，则晶胞体对角线长为$\sqrt{3}$×478pm，则P原子与B原子最近距离为$\sqrt{3}$×478×$\frac{1}{4}$pm=119.5$\sqrt{3}$pm，
故答案为：平面三角形；119.5$\sqrt{3}$pm．

点评 本题考查物质的结构与性质，注重对电子排布式、化学键类型、杂化理论的应用、晶体结构考查，考查点较多，题目难度中等，侧重考查学生对知识的迁移应用，注意信息的理解和综合应用．