Question

VA族的氮、磷、砷(As)等元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途，请回答下列问题。
（1）砷的基态原子的电子排布式为             。
（2）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为             。
（3）NH₃的沸点比PH₃高，原因是                                           ；PO₄^3－离子的立体构型为              。
（4）PH₃分子中P原子采用      杂化。
（5）H₃AsO₄和H₃AsO₃是砷的两种含氧酸,请根据结构与性质的关系，解释H₃AsO₄比H₃AsO₃酸性强的原因                                              。
（6）CuCl₂与氨水反应可形成配合物[Cu(NH₃)₄]Cl₂，1mol该配合物中含有σ键的数目为           。

Answer 1

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³             （2）N＞P＞As
（3）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       正四面体
（4）sp³杂化        
（5）H₃AsO₄和H₃AsO₃可表示为(HO)₃AsO和(HO)₃As，H₃AsO₃中的As为+3价，而H₃AsO₄中的As为+5价，正电性更高，导致As-O-H中O的电子更向As偏移，更易电离出H⁺ 
(6）16mol或16×6.02×10²³个

解析

试题分析：（1）根据能级填充顺序图可知33号元素砷的基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³ 。（2）N、P、As是第ⅤA的元素，原子半径逐渐增大，元素的非金属性逐渐减弱。元素的非金属性弱，原子的第一电离能就越小。所以这三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞P＞As。（3）N、P是同一主族的元素，形成的化合物结构相似。一般来说，对于结构相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力就越大。物质的熔沸点就越高。但是由于N元素的非金属性很强，原子半径又较小，所以在NH₃的分子之间还存在着氢键，增加了分子之间的相互作用，克服它需要消耗较高的能力，而PH₃分子间仅有较弱的范德华力。所以NH₃的沸点比PH₃高。PO₄^3－离子的立体构型为正四面体型。（4）PH₃分子中P原子采用sp³杂化，三个共用电子对及P原子上的孤对电子各占据一个。（5）H₃AsO₄和H₃AsO₃是砷的两种含氧酸, H₃AsO₄和H₃AsO₃可表示为(HO)₃AsO和(HO)₃As，H₃AsO₃中的As为+3价，而H₃AsO₄中的As为+5价，正电性更高，导致As-O-H中O的电子更向As偏移，更易电离出H⁺所以H₃AsO₄比H₃AsO₃酸性强。（6）配合物[Cu(NH₃)₄]Cl₂是离子化合物。在阳离子[Cu(NH₃)₄]²⁺中四个NH₃通过配位键与Cu²⁺结合，在每个NH₃中含有3个共价键，所以在阳离子[Cu(NH₃)₄]²⁺中含有的共价键为3×4+4=16.因此1mol该配合物中含有σ键的数目为16mol.。

考点：考查物质结构的知识。