Question

【题目】氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用．请回答下列问题。

（1）氮、磷、砷的电负性的大小关系是 ，砷原子M层电子排布式为 。

（2）K3[Fe（CN）6]晶体中Fe3+与CN-之间的键型为 ，该化学键能够形成的原因是 。

（3）已知：

	CH4	SiH4	NH3	PH3
沸点（K）	101.7	161.2	239.7	185.4
分解温度（K）	873	773	1073	713.2

分析上表中四种物质的相关数据，请回答：

① CH4和SiH4比较，沸点高低的原因是 。

② NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是 。

（4）金刚石是原子晶体，含有的最小环是六元环（如右边图），每个碳原子连接 个六元环，如左边图是金刚石的晶胞，若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，碳原子在晶胞中的空间占有率 （不要求计算过程）。

Answer 1

【答案】（1）N＞P＞As（2分） 3s23p63d10（2分）

（2）配位键（1分） Fe3+提供空轨道，CN-提供孤电子行成配位键（2分）

（3）①CH4和SiH4比较，影响熔沸点的因素是分子间作用力，SiH4之间的分子间作用力大，熔沸点高 （2分） ② NH3和PH3比较，影响分解温度的因素是共价键的强弱，N原子的半径比P原子的半径小，共价键的键长短，供价键强，分解温度高（2分）

（4）12（2分） ；（2分）

【解析】

试题（1）同主族自上而下电负性逐渐减小，则氮、磷、砷的电负性的大小关系是N＞P＞As，砷原子原子序数是33，则根据核外电子排布规律可知M层电子排布式为3s23p63d10。

（2）由于Fe3+提供空轨道，CN-提供孤电子行成配位键，所以K3[Fe（CN）6]晶体中Fe3+与CN-之间的键型

（3）①CH4和SiH4比较，二者形成的晶体类型均是分子晶体，影响熔沸点的因素是分子间作用力，SiH4之间的分子间作用力大，熔沸点高。

②NH3和PH3比较，影响分解温度的因素是共价键的强弱，N原子的半径比P原子的半径小，共价键的键长短，供价键强，因此分解温度高。

（4）在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环为六元环，每个C原子连接4个碳原子，连接的4个C原子中每个C原子形成3个六元环，所以金刚石晶体中每个C原子能形成12个六元环；根据金刚石晶胞结构图可知，金刚石晶胞中含有的碳原子数为8×1/8+6×1/2+4=8，所以共含有8个碳原子；晶胞内含有四个碳原子，则晶胞体对角线长度与四个碳原子直径相同，即。碳原子的体积为：，晶胞体积为：a3，碳原子的空间利用率为：＝ 。