Question

8．氮、磷、硫、氯、砷等是农药中的重要组成元素．回答下列问题：
（1）基态砷的价电子排布式是4s²4p³．
（2）下列有关氮、磷、硫、氯的说法不正确的是bd．
a．第一电离能由小到大的顺序是S＜P＜Cl
b．NH₃、PH₃、AsH₃三种物质中沸点最低的是AsH₃
c．PO₄^3-、SO₄^2-、ClO₄^-互为等电子体，它们的空间构型均为四面体
d．化合物是一种天然植物杀虫剂，其中N原子的杂化方式为sp³
（3）对CoCl₃•5NH₃的研究表明：①CoCl₃•5NH₃和硝酸银溶液作用时，其中两个氯离子迅速沉淀，第三个氯离子沉淀缓慢；②溶液导电性测量表明，含1mol CoCl₃•5NH₃的溶液中含有3mol离子，则配合物中配离子的化学式是[CoCl（NH₃）₅]²⁺．
（4）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，其晶胞结构如图，则磷化硼中磷原子周围距离最近的磷原子的数目是12，晶体结构中存在的化学键有bd（填序号）
a．离子键b．共价键c．分子间作用力d．配位键
（5）肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N₂O₄（l）+2N₂H₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1038.7kJ•mol^-1若该反应中有4mol N-H键断裂，则形成的π键有3mol．

Answer 1

分析 （1）确定砷在元素周期表中的位置，然后根据构造原理写出电子排布式；
（2）a、根据元素周期律，S、P、Cl三种元素位于同一周期，但P最外层处于半充满状态，故按S、P、Cl的顺序第一电离能依次增大；
b、NH₃分子间可以形成氢键，增大了熔沸点，AsH₃的范德华力大于PH₃，因此熔沸点从高到低的顺序为NH₃、AsH₃、PH₃；
c、PO₄^3-、SO₄^2-、ClO₄^-原子数相同，电子总数也相同，互为等电子体，中心原子的价层电子对数都是4，都不含孤电子对数，空间构性都是四面体形；
d、化合物中N形成了N=C、和N-C，N原子的杂化方式为sp²；
（3）CoCl₃•5NH₃和硝酸银溶液作用时，其中两个氯离子迅速沉淀，第三个氯离子沉淀缓慢，说明有1个Cl做配体，含1mol CoCl₃•5NH₃的溶液中含有3mol离子，说明阴离子为2个氯离子，NH₃作配体，配离子带两个正电荷；
（4）根据磷化硼的结构简式可知，以顶点上磷原子为例，与该磷原子原子周围距离最近的磷原子位于经过这个点的面的面心上原子，B原子最外层有三个电子，而磷原子最外层有五个电子，据此分析；
（5）1mol氮气分子中含有2molπ键，若该反应中有4mol-H键断裂，即有1mol肼参加反应，生成1.5mol氮气，所以形成的π键有1.5mol×2=3mol．

解答 解：（1）砷位于元素周期表的第四周期第VA族，外围电子排布为4s²4p³，
故答案为：4s²4p³；
（2）a、根据元素周期律，S、P、Cl三种元素位于同一周期，但P最外层处于半充满状态，故按S、P、Cl的顺序第一电离能依次增大，故a正确；
b、NH₃分子间可以形成氢键，增大了熔沸点，AsH₃的范德华力大于PH₃，因此熔沸点从高到低的顺序为NH₃、AsH₃、PH₃，故b错误；
c、PO₄^3-、SO₄^2-、ClO₄^-原子数相同，电子总数也相同，互为等电子体，中心原子的价层电子对数都是4，都不含孤电子对数，空间构性都是四面体形，
故c正确；
d、化合物中N形成了N=C、和N-C，N原子的杂化方式为sp²，故d错误；
故答案为：bd；
（3）CoCl₃•5NH₃和硝酸银溶液作用时，其中两个氯离子迅速沉淀，第三个氯离子沉淀缓慢，说明有1个Cl做配体，含1mol CoCl₃•5NH₃的溶液中含有3mol离子，说明阴离子为2个氯离子，NH₃作配体，配离子带两个正电荷，所以配离子的化学式为[CoCl（NH₃）₅]²⁺，
故答案为：[CoCl（NH₃）₅]²⁺；
（4）根据磷化硼的结构简式可知，以顶点上磷原子为例，与该磷原子原子周围距离最近的磷原子位于经过这个点的面的面心上原子，共有12个，B原子最外层有三个电子，而磷原子最外层有五个电子，所以形成磷化硼晶体时有配位键和共价键，故选bd，
故答案为：12；bd；
（5）1mol氮气分子中含有2molπ键，若该反应中有4mol-H键断裂，即有1mol肼参加反应，生成1.5mol氮气，所以形成的π键有1.5mol×2=3mol，
故答案为：3．

点评 本题考查较综合，涉及核外电子排布、电离能、氢键、空间构型及化学键的判断、计算等知识点，分子空间构型是考试热点，要注重基础知识的积累，题目难度较大．