Question

【題目】含氮、磷化合物在生活和生產中有許多重要用途，如：(CH3)3N、磷化硼(BP)、磷青銅(Cu3SnP)等。

回答下列問題：

(1)錫(Sn)是第五周期ⅣA元素。基態錫原子的價電子排布式為_________，據此推測，錫的最高正價是_________ 。

(2)與P同周期的主族元素中，電負性比P小的元素有____種，第一電離能比P大有____種。

(3)PH3分子的空間構型為___________。PH3的鍵角小于NH3的原因是__________。

(4)化合物(CH3)3N能溶于水，試解析其原因____________。

(5)磷化硼是一種耐磨涂料，它可用作金屬的表面保護層。磷化硼晶體晶胞如圖所示：

①在一個晶胞中磷原子空間堆積方式為________，磷原子的配位數為________。

②已知晶胞邊長a pm，阿伏加德羅常數為NA。則磷化硼晶體的密度為______ g/cm3。

③磷化硼晶胞沿著體對角線方向的投影如圖，請將表示B原子的圓圈涂黑________。

Answer 1

【答案】5s25p2 +4 4 1 三角錐形 電負性N＞P，成鍵電子對離中心原子越近，成鍵電子對之間的排斥力越大，鍵角變大 (CH3)3N為極性分子且可與水分子間形成氫鍵 面心立方最密堆積 4

【解析】

(1)第ⅣA元素價電子排布為5s25p2，最多失去4個電子；

(2)同主族元素，隨著原子序數增大，電負性減小，第一電離能減小；

(3)根據VSEPR理論判斷PH3的空間構型，根據P和N電負性不同分析PH3和NH3鍵角差異；

(4)化合物(CH3)3N能溶于水，考慮N與水中H形成分子間氫鍵，增大溶解度；

(5)①實心球為磷原子，根據晶胞結構分析，P做面心立方最密堆積，從上底面面心的P分析，周圍等距且最近的B原子有4個；

②根據晶體密度ρ＝計算；

③根據晶胞結構分析，立方磷化硼晶胞沿著體對角線方向可以觀察到六邊形，中心B與P重合，六邊形中形成兩個倒立關系的正三角形，分別由3個B或者3個P形成。

(1)錫(Sn)是第五周期ⅣA元素，第ⅣA元素價電子排布為5s25p2，最多失去4個電子，所以錫的最高正價是+4價；

(2)同主族元素，隨著原子序數增大，元素的電負性逐漸減小，與P同周期的主族元素有N，As，Sb，Bi，Mc，比P電負性小的有As，Sb，Bi，Mc，共有4個；隨著原子序數增大，元素的第一電離能逐漸減小，則第一電離能比P大的只有N元素一種；

(3) 根據VSEPR理論，對于PH3，價電子對數數為3+，VSEPR模型為正四面體，由于一對孤電子對占據四面體的一個頂點，所以PH3的空間構型為三角錐形；由于電負性N＞P，鍵合電子對偏向N，成鍵電子對間斥力增大，鍵角增大，所以PH3的鍵角小于NH3；

(4)化合物(CH3)3N能溶于水，是因為N與水中H形成分子間氫鍵，增大了溶解度，(CH3)3N本身也為極性分子，極性分子構成的物質容易溶于由極性分子構成的物質中；

(5)①實心球為磷原子，根據晶胞結構分析，P原子作面心立方最密堆積，從上底面面心的P原子分析，周圍等距且最近的B原子有4個；

②1個晶胞中，含有P原子數目為8×個，含有B原子數目為4個，假設取NA個這樣的晶胞，1mol晶胞的質量為m=42×4g，所以晶體密度為ρ＝g/cm3；

③根據晶胞結構分析，立方磷化硼晶胞沿著體對角線方向可以觀察到六邊形，中心B與P重合，六邊形中形成兩個倒立關系的正三角形，分別由3個B原子或者3個P原子形成，所以畫圖為：或。