Question

1．磷和砷元素形成的化合物在生活和生产中有重要的用途，回答下列问题．
（1）三硫化四磷是黄绿色针状结晶，其结构如图1所示，不溶于冷水，溶于叠氮酸、二硫化碳、苯等有机溶剂．
①Se的简化电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s²4p⁴；
②第一电离能：Se＜As（填“＞”“＜”或“=”）
③三硫化四磷分子中P原子采取sp³杂化，与PO₃^-互为等电子体的化合物分子的化学式为SO₃．
④用N_A表示阿伏加德罗常数的数值，0.1mol三硫化四磷分子中含有的孤电子对数为N_A．
⑤纯叠氮酸（HN₃）在常温下是一种液体，沸点较高，主要原因是HN₃分子间存在氢键．
（2）“砒霜”是一种含砷氧化物，其分子结构如图2所示，该化合物的分子式为As₄O₆，砷原子采取sp³杂化．

Answer 1

分析 （1）①Se是S的下一周期同主族元素，其核外电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s²4p⁴；
②同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素大于相邻元素；
③P₄S₃中P原子成3个P-S键、含有一对孤对电子；等电子体要原子总数相同，价电子总数相等；
④根据图知，每个P上1对孤对电子对，每个S有2对孤对电子对；
⑤HN₃分子间存在氢键，使沸点反常的升高；
（2）该分子中，As原子个数为4、O原子个数为6，据此判断其分子式；根据价层电子对互斥理论确定As原子杂化方式．

解答 解：（1）①Se是S的下一周期同主族元素，其核外电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s²4p⁴，故答案为：[Ar]3d¹⁰4s²4p⁴；
②同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素大于相邻元素；第一电离能：Se＜As，故答案为：＜；
③P₄S₃中P原子成3个P-S键、含有一对孤对电子，杂化轨道数为4，P原子采取sp³杂化；与PO₃^-互为等电子体的化合物分子的化学式为SO₃；
故答案为：sp³；SO₃；
④根据图知，每个P上1对孤对电子对，每个S有2对孤对电子对，1mol共10对孤对电子对，0.1mol含有N_A孤对电子对数，故答案为：N_A；
⑤纯叠氮酸（HN₃）在常温下是一种液体，沸点较高，主要原因是HN₃分子间存在氢键，使沸点反常的升高，故答案为：HN₃分子间存在氢键；
（2）根据分子结构可知，分子内含有6个氧原子，4个砷原子，化学式为As₄O₆，每个As原子形成3个共价键，又因为中心原子还有1对孤对电子，所以采用的是sp³杂化，故答案为：As₄O₆；sp³．

点评 本题考查了核外电子排布式、杂化轨道类型、第一电离能、化学键判断等知识，注重原子结构和性质的考查，易错点是（2）分子式确定，综合性较强，难度较大．