Question

【題目】氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是VA族元素,該族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。回答下列問題：

（1）As原子的價(jià)電子排布式為____________。

（2）P和S是同一周期的兩種元素，P的第一電離能比S大，原因是________________。

（3）NH4+中H—N—H的鍵角比NH3分子中的鍵角________（填“大”或“小”），原因是____________。

（4）NaAsO4中含有的化學(xué)鍵類型包括__________；AsO43-的空間構(gòu)型為_____________；As4O6的分子結(jié)構(gòu)如下圖所示，則在該化合物中As原子的雜化方式是____________。

（5）2017年1月27日，我國科學(xué)家在《Science》雜質(zhì)上發(fā)表論文，在全氮陰離子鹽合成上取得重大進(jìn)展，首次制得試問下穩(wěn)定，含有N5-離子的鹽（具有超高能量密度的化合物），N5-離子中氮元素的平均化合價(jià)為_____。

（6）白磷（P）的晶體屬于分子晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖（小圓圈表示白磷分子）。該晶胞中含有的P原子數(shù)為_______；已知該晶胞的邊長為a cm，阿伏加德羅常數(shù)為NAmol-1，則該晶體的密度為_____g·cm-3（用含有NA的式子表示）

Answer 1

【答案】 4s24p3 P的3p軌道是半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以第一電離能比硫的大 大 NH中的氮原子上均為成鍵電子，而NH3分子中的氮原子上有一對孤對電子，孤對電子和成鍵電子之間的排斥力強(qiáng)于成鍵電子和成鍵電子之間的排斥力 離子鍵、共價(jià)鍵 正四面體 sp3 - 16

【解析】（1）As位于第四周期第VA族，原子的價(jià)電子排布式為4s24p3。

（2）P和S是同一周期的兩種元素，P的第一電離能比S大，原因是P的3p軌道是半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以第一電離能比硫的大。

（3）NH4+中H—N—H的鍵角比NH3分子中的大，原因是NH中的氮原子上均為成鍵電子，而NH3分子中的氮原子上有一對孤對電子，孤對電子和成鍵電子之間的排斥力強(qiáng)于成鍵電子和成鍵電子之間的排斥力。

（4）NaAsO4中含有的化學(xué)鍵類型包括離子鍵、共價(jià)鍵；AsO43-中中心原子的價(jià)電子對數(shù)為4對，所以其空間構(gòu)型為正四面體；As4O6中As原子連接3根化學(xué)鍵，所以雜化方式是sp3。

（5）根據(jù)化合價(jià)規(guī)則，5個(gè)N原子總共為-1價(jià)，所以N5-離子中氮元素的平均化合價(jià)為- 價(jià)。

（6）每1個(gè)白磷分子含4個(gè)P原子，該晶胞中含有4個(gè)白磷分子，所以P原子數(shù)為16；晶體的密度=晶胞質(zhì)量÷晶胞體積=。