Question

【題目】已知元素N、S、可形成多種物質，在工業生產上有著廣泛的應用。請回答下列問題：

（1）Se與S是同族元素，請寫出基態Se原子的電子排布式：__。N與S是不同族元素，請解釋NH3在水中的溶解度比H2S大的原因：__。

（2）有一種由1~9號元素中的部分元素組成，且與SCl2互為等電子體的共價化合物，它的分子式為__。借助等電子體原理可以分析出SCN-中σ鍵和π鍵的個數比為__。

（3）已知的結構為其中S原子的雜化方式是__。

（4）N、P可分別形成多種三角錐形分子，已知NH3的鍵角大于PH3，原因是__。

（5）離子晶體中陽離子和陰離子的半徑比不同可形成不同的晶胞結構，見下表：

半徑比	0.225～0.414	0.414～0.732	0.732～1
典型化學式	立方ZnS	NaCl	CsCl
晶胞

已知某離子晶體RA，其陰陽離子半徑分別為184pm和74pm，摩爾質量為Mg/mol，則陽離子配位數為__，晶體的密度為__g/cm3（列出計算式，無需化簡，設NA為阿伏加德羅常數的值）。

Answer 1

【答案】[Ar]3d104s24p4或1s22s22p63s23p63d104s24p4 NH3分子與H2O分子之間可以形成氫鍵，而H2S分子不能與H2O分子之間形成氫鍵 OF2 1：1 sp3雜化 由于電負性N>P>H，且氮原子半徑小于磷原子半徑，NH3分子中成鍵電子對彼此相距更近，斥力更大，所以鍵角NH3>PH3 4

【解析】

（1）元素Se處于第四周期VIA族，原子序數為34；NH3分子與H2O分子間形成氫鍵，H2S不能與H2O形成氫鍵；

（2）等電子體是指原子數目相等，價電子數目相等的粒子，利用原子替換書寫，同主族元素原子價電子數目相等；

（3）的結構中兩邊的S原子均形成4個σ鍵且無孤對電子，中間的兩個S原子均形成兩個單鍵，且均有兩對孤對電子；

（4）電負性N＞P，且N原子半徑小于P原子半徑，NH3中成鍵電子對彼此相離更近，斥力更大；

（5）根據74÷184≈0.402，離子晶體RA的晶胞為立方ZnS型，晶胞中陰離子的配位數為4，晶胞中陰陽離子個數比為1：1.1個晶胞含有4個“RA”，結合摩爾質量計算晶胞中微粒總質量，陰陽離子半徑之和為體對角線的，且體對角線為晶胞邊長的倍，結合密度公式計算

（1）元素Se處于第四周期VIA族，原子序數為34，基態電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p4；N的電負性很大，使得NH3中N-H鍵極性非常強，N原子帶有明顯的負電荷，H2O強極性O-H中的H幾乎成為裸露的質子，NH3分子與H2O分子間形成了O-H…N氫鍵，使NH3在水有很大的溶解度。H2S中S所帶負電荷不足以使H2S與H2O形成氫鍵，所以H2S在水中溶解度較小，故答案為：[Ar]3d104s24p4或1s22s22p63s23p63d104s24p4；NH3分子與H2O分子之間可以形成氫鍵，而H2S分子不能與H2O分子之間形成氫鍵；

（2）等電子體是指原子數目相等，價電子數目相等的粒子，由1～9號元素中的部分元素組成的物質中，與SCl2互為等電子體的共價化合物，只有OF2；SCN-與CO2互為等電子體，CO2的分子結構為O=C=O，其中σ鍵和π鍵的個數比為2：2=1：1，所以SCN-中σ鍵和π鍵的個數比為也1：1，故答案為：OF2；1：1；

（3）的結構中兩邊的S原子均形成4個σ鍵且無孤對電子，所以均為sp3雜化，中間的兩個S原子均形成兩個單鍵，且均有兩對孤對電子，所以均為sp3雜化，故答案為：sp3雜化；

（4）NH3和PH3均是三角錐形結構，都有一對孤對電子的斥力影響，由于電負性N＞P＞H，且N原子半徑小于P原子半徑，NH3中成鍵電子對彼此相離更近，斥力更大，所以鍵角NH3＞PH3，故答案為：由于電負性N>P>H，且氮原子半徑小于磷原子半徑，NH3分子中成鍵電子對彼此相距更近，斥力更大，所以鍵角NH3>PH3；

（5）根據74÷184≈0.402，離子晶體RA的晶胞為立方ZnS型，晶胞中可以看出陰離子的配位數為4，由于陰陽離子個數比為1：1，所以陽離子的配位數為4。1個晶胞含有4個“RA”，晶胞中微粒總質量=，陰陽離子半徑之和為體對角線的，且體對角線為晶胞邊長的倍，則晶體密度=，故答案為：4；。