Question

【题目】[化学——选修3：物质结构与性质]

张亭栋研究小组受民间中医启发，发现As2O3（俗称砒霜）对白血病有明显的治疗作用．氮（N）、磷（P）、砷（As）等都是VA族的元素，该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．回答下列问题：

（1）As原子的核外电子排布式为 。

（2）P和S是同一周期的两种元素，P的第一电离能比S大，原因是 。

（3）NH4+中H﹣N﹣H的键角比NH3中H﹣N﹣H的键角 （填“大”或“小”），原因是 。

（4）Na3AsO4中含有的化学键类型包括 ；AsO43﹣的空间构型为 ，As4O6的分子结构如图1所示，则在该化合物中As的杂化方式是 。

（5）化合物NH5中的所有原子最外层都满足稳定结构，则NH5是 晶体．

（6）白磷（P4）的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图2（小圆圈表示白磷分子）．己知晶胞的边长为a cm，阿伏加德罗常数为NA mol﹣l，则该晶胞中含有的P原子的个数为 ，该晶体的密度为 gcm﹣3（用含NA、a的式子表示）。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3

（2）P的p亚层是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比硫的大

（3）大；NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力

（4）离子键、共价键；正四面体；sp3

（5）离子

（6）16；

【解析】

试题分析：（1）As原子核外电子数为33，根据能量最低原理，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3，

故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；

（2）P的3p亚层是半充满状态，比较稳定，第一电离能高于同周期相邻元素的，第一电离能大于硫的，

故答案为：P的p亚层是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比硫的大；

（3）NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力，故NH4+中H-N-H的键角比NH3中H-N-H的键角大，

故答案为：大；NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力；

（4）Na3AsO4属于离子化合物，含有离子键，酸根离子中含有共价键；AsO43-中As原子孤电子对数==0、价层电子对数为4+0=4，空间构型为正四面体；As4O6的分子中As原子形成3个As-O键，含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，杂化类型为sp3杂化，

故答案为：离子键、共价键；正四面体；sp3；

（5）化合物NH5中的所有原子最外层都满足稳定结构，则由铵根离子与氢负离子构成，属于离子晶体，故答案为：离子；

（6）根据均摊法可知，晶胞中P4分子数目为8×+6×=4，则晶胞中P原子数目为4×4=16，晶胞质量为16×g，晶胞体积为（a cm）3，则晶胞密度为=g·cm-3。

故答案为：。