Question

【题目】磷、铁及它们化合物在生产生活及科研中应用广泛。

（1）P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图1所示。

①P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为 ________________。

②每个P4S3分子中含孤电子对的数目为_________________。

（2）磷化铝熔点为2000℃，它与晶体硅互为等电子体，磷化铝晶胞结构如图2所示。

①磷化铝晶体中磷与铝微粒间的作用力为_______________。

②图中A点和B点的原子坐标参数如图所示， 则C点的原子坐标参数为_____________。

（3）Fe3+、Co3-与N3-、CN-等可形成络合离子。

①C、N、O的第一电离能最大的为____________，其原因是________________________________。

②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+， lmol[Fe(CN)6]3-离子中含有σ键的数目为__________________。

③[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位数为_____________。

（4）化合物FeF3熔点高于1000℃，而Fe(CO)5的熔点却低于0℃, FeF3熔点远高于Fe(CO)5的可能原因是__________________________________________________。

（5）某种磁性氮化铁晶体的结构如图 3所示，该化合物的化学式为_______________。

Answer 1

【答案】 sp3 10 极性共价键（或共价键） （1/4，1/4，1/4） N 氮原子2p轨道上的电子半充满，相对稳定，更不易失去电子 12NA 6 FeF3是离子晶体，Fe(CO)5是分子晶体，离子键的作用远比分子间作用力强，故FeF3的熔点Fe(CO)5。 Fe3N

【解析】(1)①分子中S原子形成2个共价键，孤对电子数为 (6-2×1)=2，则共有4个价层电子对，其杂化轨道类型为sp3；

②每个P4S3分子硫原子有2个孤对电子，P原子有孤对电子数为 (5-3×1)=1，则分子共含孤电子对的数目为10；

(2)①磷化铝晶体中磷与铝之间形成极性共价键；

②图2中A点坐标参数为(0、0、0)、B点坐标参数为(1、、)，说明晶胞边长为1，AC点距离为晶胞对角线的，则C点的原子坐标参数为(、、)；

(3)①C、N、O的第一电离能随核电荷数递增呈增大趋势，因N的2p轨道为半充满结构，更不易失去电子，第一电离相对较大，则C、N、O的第一电离最大的为N；

②[Fe(CN)6]3-中中心原子为Fe3+，CN-为配体，存在6个配位键，C与N之间为叁键，其中有一个键为σ键，lmol[Fe(CN)6]3-离子中含有σ键的数目为12NA；

③[Co(N3)(NH3)5]SO4中配体为N3-和NH3，SO42-为外界，则中心原子Co的配位数为6；

(4)FeF3是离子晶体，Fe(CO)5是分子晶体，离子键的作用远比分子间作用力强，故FeF3的熔点远高于Fe(CO)5。

(5)晶胞中Fe的原子个数为12×+2×+3=6，N原子个数为2，Fe与N原子个数比为3:1，则该化合物的化学式为Fe3N。