Question

【题目】短周期主族元素及其化合物在生产生活中至关重要。

(1)BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：

晶体Q中含有的化学键包括____________________。

(2) NF3与NH3的空间构型相同，但NF3不易与Cu2＋等形成配位键，其原因是___________。

(3)PCl5是一种白色晶体，在恒容密闭容器中加热可在148 ℃液化，形成一种能导电的熔体，测得其中含有阴阳离子各一种，结构是正四面体型离子和正八面体型离子；正八面体型离子的化学式为_________________________；正四面体型离子中键角大于PCl3的键角原因为______________________________________________________。

(4)氯化钠的晶胞结构如图所示，图是氯化钠的晶胞截面图(图中球大小代表半径大小)。已知NA代表阿伏加德罗常数的值，氯化钠晶体的密度为d g·cm-3。则Na+半径为____________pm(只需列出计算式)。

(5)砷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为:

B: (0，0，0)； (，，0)；(，0，)；(0，，)；……

As：(，，)；(，，)；(，，)；(，，)；……

①请在图中画出砷化硼晶胞的俯视图______。

②砷原子紧邻的硼原子有________个，与每个硼原子紧邻的硼原子有______个。

Answer 1

【答案】共价键、配位 F的电负性比N大，NF成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2＋形成配离子 PCl6— 两者磷原子均采取sp3杂化，PCl3分子中P原子有一对孤电子对，孤电子和对成键电子对斥力更大，PCl4+中P没有孤电子对，正四面体形阳离子中键角大于PCl3的键角 4 12

【解析】

(1)①根据Q的结构分析判断；

(2)Cu2+提供空轨道，NH3和NF3中的中心原子N原子提供孤电子对，根据NH3和NF3中共用电子对的偏转判断；

(3)PCl5是一种白色晶体，在恒容密闭容器中加热可在148℃液化，形成一种能导电的熔体，说明生成自由移动的阴阳离子，根据正四面体形阳离子和正六面体形阴离子分析判断；结合孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力，判断PCl3与正四面体形阳离子中键角的大小；

(4)晶胞棱长=2×(Cl-离子半径+Na+离子半径)，而晶胞棱长=2×Cl-离子半径，结合晶胞中各原子数目计算晶胞质量，结合密度计算晶胞体积，再计算晶胞棱长；

(5)①砷化硼为立方晶系晶体，根据晶胞中原子的分数坐标画出砷化硼的晶胞结构图，再画出砷化硼晶胞的俯视图；②根据①中画出的砷化硼的晶胞结构图分析判断。

(1)由Q的结构()可知，Q分子中存在氢键、共价键、配位键(O与B之间)、分子间作用力，其中属于化学键的有共价键、配位键，故答案为：共价键、配位键；

(2)在形成的配合物中，Cu2+提供空轨道，NH3和NF3中的中心原子N原子提供孤电子对，由于N、F、H三种元素的电负性为F＞N＞H，在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难于与Cu2+形成配位键，故答案为：F的电负性比N大，NF成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2＋形成配离子；

(3)PCl5是一种白色晶体，在恒容密闭容器中加热可在148℃液化，形成一种能导电的熔体，说明生成自由移动的阴阳离子，一种正四面体形阳离子是PCl4+和一种正八面体形阴离子是PCl6-，即发生反应为：2PCl5=PCl4++PCl6-；PCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+=4，所以原子杂化方式是sp3，PCl4+中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=4+=4，所以原子杂化方式是sp3，PCl3分子中P原子有一对孤电子对，PCl4+中P没有孤电子对，孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对间的排斥力，所以PCl4+中键角大于于PCl3的键角，故答案为：PCl6-；两者磷原子均采取sp3杂化，PCl3分子中P原子有一对孤电子对，孤电子和对成键电子对斥力更大，PCl4+中P没有孤电子对，正四面体形阳离子中键角大于PCl3的键角；

(4)晶胞棱长=2×(Cl-离子半径+Na+离子半径)，而晶胞棱长=2×Cl -离子半径，晶胞质量=g，晶胞体积==cm3，故晶胞棱长=cm，则Cl -离子半径=cm÷2=×cm，Na+离子半径=×cm-×cm=cm= pm，故答案为：；

(5)①砷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：B: (0，0，0)； (，，0)；(，0，)；(0，，)；……；As：(，，)；(，，)；(，，)；(，，)；……；则砷化硼的晶胞结构图为，因此砷化硼晶胞的俯视图为，故答案为：；

②As与周围紧邻的4个B原子形成正四面体；以顶点B原子研究，与之紧邻的硼原子处于面心，每个顶点为8个晶胞共用，与每个硼原子紧邻的硼原子数目为=12，故答案为：4；12。