Question

【题目】我们利用物质的结构与性质对周期表进行研究，有助于我们更好地掌握同类知识。

(1)基态砷原子中，价电子占用_________个原子轨道；雌黄分子式为As2S3，分子结构如图，则As原子的杂化方式为_________ 。

(2)N2与CO互为等电子体，则1molCO分子中含有的π键数目是_________个。

(3)向CuSO4溶液中加人少量氨水生成蓝色沉淀，继续加人过量氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加人一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4 .H2O晶体；该晶体所含的非金厲元素中，N、O、S第一电离能由大到小的顺序是_________ (填元素符号），SO42-的空间构型为____________，晶体中含有的化学键有__________。加人乙醇后析出[Cu(NH3)4]SO4 .H2O晶体的原因是____________。

(4)常温下PCl5是一种白色晶体，其立方晶系晶体结构模型如下左图所示，由A、B两种微粒构成。 将其加热至148℃熔化，形成一种能导电的熔体。已知A微粒与CCl4具有相同的空间构型和相似的化学键特征，则A为_________ ， B为_______________。

(5)磷化硼（BP)是一种超硬耐磨涂层材料，下右图为其立方晶胞。已知晶体中最近的硼原子和磷原子核间距为x cm，磷化硼的摩尔质量为bg.·mol-1，阿伏加德罗常数为NA，则磷化硼晶体密度的表达式

为____________g.cm-3。（列出计算式即可)

Answer 1

【答案】 4 sp3杂化 2NA（或2×6.02×1023） N>O>S 正四面体 离子键、极性共价键和配位键 乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度 PCl4+ PCl6-

【解析】(1)基态砷原子中，价电子排布式为4s24p3，根据洪特规则，4p轨道的3个电子要分占不同的轨道并且自旋状态相同，所以其价电子共占用4个原子轨道；由雌黄分子结构示意图可知，每个As原子与3个S原子形成3个σ键，由于其价电子数是5个，所以该分子中砷原子有1个孤电子对，根据价层电子对互斥理论，中心原子的价电子对数为4，所以中心原子的杂化方式为sp3杂化。

(2)N2与CO互为等电子体，氮气分子中有叁键，叁键中有1个σ键、2个π键，等电子体之间结构相似，所以CO分子中也有2个π键，则1molCO分子中含有的π键数目是2NA（或2×6.02×1023）个。

(3) 一般非金属性越强的元素的第一电离能也越大，但是每个周期的IIA（s轨道全满）和VA（p轨道半充满）元素因其原子结构的特殊性，其第一电离能高于相邻元素，所以N、O、S第一电离能由大到小的顺序是N>O>S。SO42-的中心原子价电子对数n==4,中心原子形成了4个σ键，所以其空间构型为正四面体。[Cu(NH3)4]SO4H2O晶体是一种配合物，其内界中中心原子铜离子和配体氨分子之间形成配位键，氨分子内有极性键，外界硫酸根与内界之间形成离子键。加人乙醇后析出[Cu(NH3)4]SO4H2O晶体的原因是乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度。

(4) A微粒与CCl4具有相同的空间构型和相似的化学键特征，所以A与四氯化碳是等电子体，则A为PCl4+ ，由质量守恒和电荷守恒可知 B为PCl6- 。

(5)该晶胞中含有4个B原子和4个P原子。如果把晶胞分成8个相同的小立方，则B原子恰好可以位于其中4个小立方的体心，设晶胞的边长为2a，晶体中最近的硼原子和磷原子核间距为x cm，则xcm= ，所以a= ，1mol该晶胞的体积为=，磷化硼的摩尔质量为bg.·mol-1，则1mol该晶胞中含BP 4mol，其质量为4bg，所以磷化硼晶体密度的表达式 为g.cm-3。