Question

VA族的氮、磷、砷（As）等元素的化合物在科研和生產中有許多重要用途，請回答下列問題．
（1）砷的基態原子的電子排布式為

 

．
（2）N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序為

 

．
（3）NH₃的沸點比PH₃高，原因是

 

；PO₄^3-離子的立體構型為

 

．
（4）PH₃分子中P原子采用

 

 雜化．
（5）H₃AsO₄和H₃AsO₃是砷的兩種含氧酸，請根據結構與性質的關系，解釋H₃AsO₄比H₃AsO₃ 酸性強的原因

 

．
（6）CuCl₂與氨水反應可形成配合物[Cu（NH₃）₄]Cl₂，1mol該配合物中含有σ鍵的數目為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據砷在元素周期表中的位置及構造原理寫出As基態原子的電子排布式；
（2）元素的非金屬性越強，其得電子能力越強，失電子能力越弱，則第一電離能越大；
（3）NH₃分子間存在氫鍵，PO₄^3-離子的立體構型可由價層電子對互斥理論計算求得；
（4）求出PH₃中心原子的價層電子對數，即可根據夾層電子對數與雜化類型的對應關系得出答案；
（5）兩種含氧酸即可改寫為（HO）_mRO_n，n越大，R正電性越大酸性越強；
（6）配合物[Cu（NH₃）₄]Cl₂中，配位鍵也是σ鍵，據此計算出1mol該配合物中含有σ鍵的數目．

解答：解：（1）砷位于元素周期表的第四周期第VA族，外圍電子排布為4s²4p³，把前面的核外電子補齊后得砷基態電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（2）同一主族元素中，元素的金屬性隨著原子序數的增大而增強，失電子能力增強，也就是越容易失電子，電離能越小，則第一電離能隨著原子序數的增大而減小，所以這幾種元素第一電離能大小順序是N＞P＞As，
故答案為：N＞P＞As；
（3）PH₃分子間存在范德華力，NH₃分子間除存在范德華力之外還存在比范德華力更強的氫鍵，故NH₃的沸點比PH₃高；PO₄^3-中心原子為P，其中σ鍵電子對數為4，中心原子孤電子對數為

1

2

（5+3-4×2）=0，PO₄^3-價層電子對對數為4+0=4，故PO₄^3-的立體構型為正四面體，
故答案為：NH₃分子間存在較強的氫鍵，而PH₃分子間僅有較弱的范德華力；正四面體；
（4）PH₃中心原子P的價層電子對數為：3+

1

2

（5-3×1）=4，PH₃分子中P原子采用sp³雜化，
故答案為：sp³雜化；
（5）兩種含氧酸即可改寫為（HO）_mRO_n），H₃AsO₄可表示為：（HO）₃AsO，H₃AsO₃可表示為：（HO）₃As，H₃AsO₄中n值大正電性強，導致As-O-H中O的電子更向As偏移，更易電離出H⁺，所以H₃AsO₄比H₃AsO₃酸性強，
故答案為：H₃AsO₄和H₃AsO₃可表示為（HO）₃AsO和（HO）₃As，H₃AsO₃中的As為+3價，而H₃AsO₄中的As為+5價，正電性更高，導致As-O-H中O的電子更向As偏移，更易電離出H⁺；
（6）1mol配合物[Cu（NH₃）₄]Cl₂中，1mol氨氣中含有3molσ鍵，總共含有σ鍵的物質的量為：3mol×4=12mol，1mol該配合物中含有4mol配位鍵，所以含有的σ鍵的物質的量為：12mol+4mol=16mol，或者16×6.02×10²³個，
故答案為：16mol或16×6.02×10²³個．

點評：本題考查較綜合，涉及原子雜化方式的判斷、離子空間構型的判斷、氫鍵等知識點，根據價層電子對互斥理論確定原子雜化方式及空間構型，注意配合物[Cu（NH₃）₄]Cl₂中，配位鍵也是σ鍵，為易錯點．