Question

【题目】含 卤 族 元 素 的 化 合 物 在 科 研 和 生 产 中 有 许 多 重 要 用 途 。 如 ： 2 m o l S b ( C H 3 ) 3 、 2 m o lSb(CH3)2Br 和 2molSb(CH3)Br2 进行重组反应可生成空间位阻最小的离子化合物：[Sb2(CH3)5]2 [Sb2(CH3)2Br6]，已知 Sb 与 N 同主族。请回答：

（1） 中，H、C、Br 的电负性由小到大的顺序为_____，溴原子的价电子排布式 为_____。

（2）[Sb2(CH3)5] +的结构式为，Sb 原子的杂化轨道类型为_____。写出一种与CH3 -互为等电子体的分子_____。

（3）X 射线衍射测定等发现，I3AsF6 中存在 I3+ 离子。I3+ 离子的几何构型为_____。

（4）一定条件下 SbCl3 与 GaCl3 以物质的量之比为 l：l 混合得到一种固态离子化合物，其结构组成可能 为：(a) [GaCl2+ ][SbCl4- ]或(b) [SbCl2+ ][GaCl4- ]，该离子化合物最可能的结构组成为_____ (填“a”或“b”)，理由是_____。

（5）固态 PCl5 结构中存在 PCl4＋ 和 PCl6 -两种离子，其晶胞如图所示。

已知晶胞的边长为 a pm ，阿伏加德罗常数值用 NA表示。则 PCl4＋ 和 PCl6 - 之间的最短距离为_____pm，固态 PCl5 的密度为_____gcm-3。

Answer 1

【答案】H<C<Br 4s24p5 sp3 杂化 NH3 V 形 b GaCl3 分子中，Ga 原子周围价层电子对数为 3，是电子对的接受体，更容易与 Cl—上的孤电子对结合，形成配位键，构成[GaCl4-]离子，因此可能结构应是[SbCl2+][GaCl4-] a

【解析】

（1）元素的非金属性越强，电负性数值越大，H、C、Br的电负性由大到小的顺序为Br>C>H；溴为35号元素，其价电子排布式为：4s24p5，故答案为：H<C<Br、4s24p5；

（2）根据[Sb2(CH3)5] +的结构式可知，Sb原子的价层电子对数均=4，采用sp3杂化；CH3-中含有4个原子、10个电子，与CH3-互为等电子体的分子NH3，故答案为：sp3杂化；NH3；

（3）I3+中心I原子外层6个电子，其中两个分别和两端I原子生成共价键，剩余4个电子是两对孤对电子。于是中心I原子有4对价电子对，其中两对成键电子对，两对孤对电子对，四对电子对是sp3杂化，空间构型是V型；故答案为：V形；

（4）[SbCl2+]中Sb的价层电子对数=2+ (5-1+2×1)=3，[GaCl2+]中Ga的价层电子对数=2+ (3-1+2×1)=2；[SbCl2+][GaCl4-]阳离子中的Sb呈+3价符合N族元素价键规律，阴离子中的Ga有三个电子与三个Cl原子形成三个共用电子对后还有一个空P轨道，可以结合一个氯离子形成8电子稳定结构；[GaCl2+][SbCl4-]中阳离子镓呈正三价符合第IIIA族元素价键规律，但是阴离子中Sb原子周围却有9个电子，比8电子稳定结构多一个电子，故不稳定，因此结构应是[SbCl2+][GaCl4-]，故答案为：b；GaCl3分子中，Ga原子周围价层电子对数为3，是电子对的接受体，更容易与Cl—上的孤电子对结合，形成配位键，构成[GaCl4—]离子，因此可能结构应是[SbCl2+][GaCl4—]；

（5）根据图示，则PCl4+和PCl6-之间的最短距离为体对角线长度的一半=a pm；

由晶胞结构可知，PCl4+和PCl6-的数目分别为8×=1和1，则晶胞质量为g，晶胞边长为a pm，则晶胞密度g÷(a×10-10cm)3=g/cm3，故答案为： a； 。