题目内容

(物质结构与性质)(13分)

磷化硼(BP)和氮化硼(BN)是受到高度关注的耐磨涂料,它们的结构相似,右下图为磷化硼晶体结构中最小的重复结构单元。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成:BBr3+PBr3+3H2=BP+6HBr。
回答下列问题:
(1)写出基态磷原子的电子排布式                
(2)磷化硼的晶体类型是      ,B原子的杂化方式是     
(3)电负性:N        B (填“>”、“<”)
(4)BP中每个B或P原子均形成4个共价键,其中有一个配位键,提供空轨道是   原子。
(5)BBr3分子中,B原子采取sp2杂化,则BBr3属于     (填“极性”或“非极性”)分子
(6)氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体高,其原因是                      


(1)1s22s22p63s23p3                                                                      (2分)
(2)原子晶体;sp3                                              (各2分,共4分)
(3)>                                                                    (2分)
(4)B                                                                                 (1分)
(5)非极性                                                     (2分)
(6)磷原子的半径比氮原子大,N—P共价键键长比B—P小,键能大         (2分)

解析

练习册系列答案
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【化学--选修3:物质结构与性质】
VA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含VA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途.请回答下列问题:
(1)白磷单质的中P原子采用的轨道杂化方式是
sp3
sp3

(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为
N>P>As
N>P>As

(3)As原子序数为
33
33
,其核外M层和N层电子的排布式为
3s23p63d104s24p3
3s23p63d104s24p3

(4)NH3的沸点比PH3
(填“高”或“低”),原因是
NH3分子间存在较强的氢键,而PH3分子间仅有较弱的范德华力
NH3分子间存在较强的氢键,而PH3分子间仅有较弱的范德华力

PO43-离子的立体构型为
正四面体
正四面体

(5)H3PO4的K1、K2、K3分别为7.6×10-3、6.3×10-8、4.4×10-13.硝酸完全电离,而亚硝酸K=5.1×10-4,请根据结构与性质的关系解释:
①H3PO4的K1远大于K2的原因
第一步电离出的氢离子抑制第二步的电离
第一步电离出的氢离子抑制第二步的电离

②硝酸比亚硝酸酸性强的原因
硝酸中N呈+5价,N-O-H中O的电子更向N偏移,导致其越易电离出氢离子
硝酸中N呈+5价,N-O-H中O的电子更向N偏移,导致其越易电离出氢离子

(6)NiO晶体结构与NaCl晶体类似,其晶胞的棱长为a cm,则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为
2
2
a
2
2
a
cm(用含有a的代数式表示).
在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如图),可以认为氧离子作密致单层排列,镍离子填充其中,列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为
1.83×10-3
1.83×10-3
g (氧离子的半径为1.40×10-10m)

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