Question

VA族的氮、磷、砷（As）等元素在化合物中常表現出多種氧化態，含VA族元素的化合物在研究和生產中有許多重要用途．請回答下列問題：
（1）白磷單質的中P原子采用的軌道雜化方式是

 

；
（2）原子的第一電離能是指氣態電中性基態原子失去一個電子轉化為氣態基態正離子所需要的最低能量，N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序為

 

；
（3）As原子序數為

 

，其核外M、N層電子的排布式為

 

；
（4）NH₃的沸點比PH₃

 

（填“高”或“低”），原因是

 

．PO₄^3-離子的立體構型為

 

；
（5）H₃PO₄的K₁、K₂、K₃分別為7.6×10^-3、6.3×10^-8、4.4×10^-13．請根據結構與性質的關系解釋，H₃PO₄的K₁遠大于K₂的原因

 

．

Answer 1

分析：（1）白磷分子中每個磷原子3個共價鍵和1個孤電子對；
（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）As原子序數為33，M層上有18個電子，N層上有5個電子；
（4）結構相似的分子，含有氫鍵的物質熔沸點較高；根據價層電子對互斥理論確定離子空間構型；
（5）負離子難電離出氫離子．

解答：解：（1）白磷分子中每個磷原子3個共價鍵和1個孤電子對，所以白磷單質的中P原子采用的軌道雜化方式是sp³，故答案為：sp³；
（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）As原子序數為33，M層上有18個電子，N層上有5個電子，根據構造原理知，其M層、N層電子排布式為3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，故答案為：33；3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（4）氨氣和膦的結構相似，但氨氣分子中存在氫鍵，膦中只含分子間作用力，氫鍵的存在導致物質的沸點升高，PO₄^3-離子中P原子價層電子對個數=4+

1

2

（5+3-4×2）=4，且不含孤電子對，所以為正四面體構型，
故答案為：高；NH₃分子間存在較強的氫鍵作用，而PH₃分子間僅有較弱的范德華力；正四面體；
（5）磷酸第一步電離出氫離子后變為陰離子，陰離子難電離出帶正電荷的氫離子，故答案為：第一步電離出的負離子較難再進一步電離出帶正電荷的氫離子．

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，注意白磷分子的結構特點、鍵角，為易錯點．