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：2molSb(CH3)3、2molSb(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<Br4s24p5sp3杂化NH3V形bGaCl3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—]

【解析】

(1).非金属性越强电负性越大；溴是35号元素，溴原子4个电子层，最外层有7个电子；（2）根据结构式，Sb原子形成3个单键，有1对孤对电子；含有相同的原子数和价电子数的微粒为等电子体。（3）I3+中心I原子外层有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。（4）[SbCl2+][GaCl4—]中阳离子Sb为+3价，符合N族元素的价键规律，阴离子Ga核外3个电子与3个Cl原子形成共用电子对后，含有1个空的P轨道，可以结合1个氯离子形成8电子稳定结构；（5）PCl4+和PCl6-之间的最短距离为晶胞中心到顶点的距离；根据计算晶胞密度。

(1).非金属性越强电负性越大，所以H、C、Br的电负性由小到大的顺序为H<C<Br；溴是35号元素，溴原子有4个电子层，最外层有7个电子，价电子排布是4s24p5；（2）根据结构式，两个Sb原子中一个形成四个单键，另一个形成3个单键且有1对孤对电子，所以两个Sb原子的杂化轨道类型皆为sp3；NH3和CH3-含有相同的原子数和价电子数，所以与CH3-互为等电子体的分子是NH3。（3）I3+中心I原子外层有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；（4）[SbCl2+][GaCl4—]中阳离子Sb为+3价，符合N族元素的价键规律，阴离子Ga核外3个电子与3个Cl原子形成共用电子对后，含有1个空的P轨道，可以结合1个氯离子形成8电子稳定结构，所以该离子化合物最可能的结构组成为b；（5）PCl4+和PCl6-之间的最短距离为晶胞中心到顶点的距离，晶胞边长为apm，所以PCl4+和PCl6-之间的最短距离为pm；根据均摊原则，1个晶胞含有PCl4+、1个PCl6-，晶胞的化学式是P2Cl10，晶胞的摩尔质量是417g/mol；1个晶胞的体积是 cm-3；晶体摩尔质量是 ；