题目内容
【题目】氮(N)、磷(P)、砷(As)等VA族元素的化合物在研究和生产中有重要用途,请回答下列问题:
(1)基态磷原子的电子排布图为________________,与砷原子同周期且含有的未成对电子数相同的元素有________种。
(2)(SCN)2分子中各元素的电负性由大到小的顺序为______________(用元素符号表述),分子中σ键和п键个数比为____________,(SCN)2能与Cu2+形成配合物,理由是_______________________________。
(3)CO2是N2O的等电子体,N2O中中心原子的杂化轨道类型为_______________。
(4)砷的一种氧化物俗称“砒霜”,我国科研人员研究发现砒霜对白血病有明显的治疗作用,其结构如图1所示,“砒霜”的化学式为___________,“砒霜”在一定条件下能转化成Na3AsO4,Na3AsO4中阴离子的空间构型为____________________。
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图1 图2
(5)磷化硼是一种耐磨材料,其晶胞结构如图2所示,晶体中一个B原子周围距离最近的P原子有____个;若B、P原子半径分别为r1pm和r2pm,阿伏加德罗常数值为NA,晶体密度为d g/cm3,则磷化硼晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________ ×100% (用含d、r1、r2 的代数式表示)。
【答案】
2 N>S>C 5: 4 SCN-中有孤对电子,Cu2+有空轨道,二者能形成配离子 sp杂化 As4O6 正四面体形 4
dNA(r13+r23)
10-30]/63
【解析】
(1)磷为15号元素,基态磷原子的电子排布图为
,有3个未成对电子,砷原子也有3个未成对电子,与砷同周期且含有的未成对电子数相同的元素有矾和钴两种。答案:
;2。
(2)元素周期表中,同周期从左到右元素的电负性逐渐增强;同主族从上到下元素的电负性逐渐减弱;N、C为同周期元素,电负性N>C,因为H2CO3为弱酸,H2SO4为强酸,所以非金属性S>C,电负性S>C;N的核外电子排布为半充满状态,所以电负性N>S,所以(SCN)2分子中各元素的电负性由大到小的顺序为:N>S>C;(SCN)2的结构式为N
C-S-S-C
N, σ键和п键键的个数比为5: 4。SCN-中有孤对电子,Cu2+有空轨道,二者能形成配离子。答案:N>S>C;5: 4;SCN-中有孤对电子,Cu2+有空轨道,二者能形成配离子。
(3)CO2是N2O的等电子体,根据等电子原理可知,N2O的中心原子与二氧化碳的中心原子一样,价层电子对数为2且不含孤电子对,为sp杂化。答案:sp杂化。
(4)根据图1结构可知,砒霜分子内含有6个氧原子,4个砷原子,其化学式为As4O6;Na3AsO4的阴离子为AsO43-,AsO43-中含有的孤电子对数是0,中心原子有4条共价鍵,所以其空同枸型为正四面体形。答案:As4O6;正四面体形。
(5)根据图知,B原子连接4个P原子。该晶胞中B原子个数为4,P原子个数为8
1/8+6
1/2=4,晶胞中所有原子体积为4/3
(r13+r23)
4
10-30cm3,密度d=(42/NA
)/V,则晶胞体积V=168/dNA cm3,晶胞中原子的体枳占晶胞体积的百分率=所有原子的体积/晶胞的体积=[4/3
(r13+r23)
4
10-30cm3]/ 168/dNA cm3/span>
=
dNA(r13+r23)
2
10-30]/63
;答案:4;
dNA(r13+r23)
10-30]/63
;