Question

【題目】磷是人體含量較多的元素之一，磷的化合物在藥物生產和農藥制造等方面用途非常廣泛。回答下列問題：

（1）基態磷原子的核外電子排布式為____________________。

（2）P4S3可用于制造火柴,其分子結構如圖甲所示。

①第一電離能：磷_____________硫;電負性：磷_____________硫(填“>”或“<”)。

②P4S3分子中硫原子的雜化軌道類型為_____________。

③每個P4S3分子中含孤電子對的數目為______________。

（3）N、P、As、Sb均是第VA族的元素。

①上述元素的氫化物的沸點關系如圖乙所示，沸點：PH3<NH3,其原因是____________________;沸點：PH3<AsH3<SbH3，其原因是_____________________________________________________。

②某種磁性氮化鐵的晶胞結構如圖丙所示,該化合物的化學式為_________________。

（4）磷化鋁熔點為2000℃，它與晶體硅互為等電子體，磷化鋁晶胞結構如圖丁所示。

①圖中A點和B點的原子坐標參數如圖丁所示，則C點的原子坐標參數為_______________。

②磷化鋁晶體的密度為ρg·cm-3用NA表示阿伏加德羅常數的數值，則該晶胞中距離最近的兩個鋁原子之間的距離為_____________________________cm。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3 > < sp3 10 NH3分子間存在分子間氫鍵 相對分子質量不斷增大，分子間作用力不斷增強 Fe3N (，，)

【解析】試題分析：本題考查物質結構與性質，涉及原子核外電子排布式的書寫，第一電離能和電負性的比較，原子雜化方式的判斷，物質沸點高低的比較，晶體化學式的確定以及晶胞的計算。

（1）P的核電荷數為15，P原子核外電子數為15，根據構造原理，基態P原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3或[Ne] 3s23p3。

（2）①P原子的價電子排布式為3s23p3，S原子的價電子排布式為3s23p4，P原子的3p處于半充滿較穩定，第一電離能：PS。非金屬性：PS，電負性：PS。

②由結構知，P4S3中每個S原子形成2個σ鍵，S原子上還有2對孤電子對，則S原子為sp3雜化。

③由結構知，每個P原子形成3對共用電子對，每個P原子上有1對孤電子對；每個S原子形成2對共用電子對，每個S原子上有2對孤電子對；每個P4S3中含有的孤電子對數為41+32=10。

（3）①沸點：PH3NH3的原因是：NH3分子間存在氫鍵，PH3分子間不存在氫鍵。沸點：PH3<AsH3<SbH3的原因是：PH3、AsH3、SbH3都屬于分子晶體，相對分子質量依次增大，分子間作用力依次增強，沸點升高。

②用“均攤法”，Fe：12+2+3=6，N全在晶胞內部，N：2，N（Fe）：N（N）=6:2=3:1，化學式為Fe3N。

（4）①對照晶胞圖示，坐標系以及A、B點坐標，選A點為參照點，觀察C點在晶胞中位置（體對角線處），由A、B點坐標可以推知C點坐標為（， ， ）。

②用“均攤法”，1個晶胞中Al：8+6=4，P：4，晶體的化學式為AlP，1mol晶體的質量為58g；設晶胞的邊長為x，則晶胞的體積為x3，則ρg/cm3NA=58g，解得x=cm，晶胞中距離最近的兩個鋁原子之間的距離為x=cm。