Question

氮、磷屬于同主族元素，廣泛存在于生產(chǎn)生活的各種物質(zhì)中．
（1）N原子價電子軌道表示式

 

；
（2）PCl₅晶體中只有PCl₄⁺和PCl₆^-微粒，其晶體結(jié)構(gòu)與氯化銫相同．PCl₅晶體類型是

 

；PCl₄⁺的空間構(gòu)型是

 

；
（3）PCl₆^-呈正八面體的結(jié)構(gòu)（如圖），該離子中

 

（填“是”或“否”）存在配位鍵，原因是

 

；
（4）NCl₃分子中，N原子雜化方式是

 

；NCl₃不穩(wěn)定，易發(fā)生分解：2NCl₃（l）═N₂（g）+3Cl₂（g），分解過程中形成σ鍵和π鍵數(shù)目之比為

 

；
（5）C、N、O三種元素的第五電離能（I₅）由大到小順序是

 

．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）氮原子價電子層上有5個電子，2s軌道上有2個電子，2p有3個電子，依據(jù)價電子軌道表示方法進(jìn)行解答；
（2）PCl₅晶體由PCl₄⁺和PCl₆^-構(gòu)成，屬于離子晶體；根據(jù)雜化軌道數(shù)判斷雜化類型，雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)，據(jù)此判斷空間構(gòu)型；
（3）P原子只有5個價電子，PCl₆^-呈正八面體的結(jié)構(gòu)，P原子形成了6個共價鍵，有一個配位鍵；
（4）根據(jù)價電子對互斥理論確定微粒的空間構(gòu)型，NCl₃中N原子成3個N-Cl鍵，還有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)是4，故N原子采取SP³雜化；共價單鍵是σ鍵，共價三鍵中含有2個π鍵1個σ鍵，共價雙鍵中含有1個σ鍵1個π鍵；
（5）C失去第四個電子時達(dá)到全滿，電離第五個電子最不容易； 故第五電離能最大，O失去5個電子時達(dá)到半滿，N失去4個電子時還有一個孤電子，所以失去第五個電子N比O容易．

解答： 解：（1）氮原子價電子層上有5個電子，2s軌道上有2個電子，2p有3個電子，分別在不同的軌道上且自旋方向相同，其價電子的軌道表示式為，故答案為：；
（2）由題中信息可知，PCl₅在固態(tài)時由PCl₄⁺和PCl₆^-兩種離子構(gòu)成，屬于離子晶體，PCl₄⁺的含有4個σ鍵且不含孤電子對，所以其采用sp³雜化，空間構(gòu)型是正四面體，
故答案為：離子晶體；正四面體；
（3）P原子的原子序數(shù)為15，基態(tài)氮原子的價電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p³，只有5個價電子，但在該離子中P原子形成了6個共價鍵，必有一個配位鍵，
故答案為：是；P原子只有5個價電子，但在該離子中P原子形成了6個共價鍵，必有一個配位鍵；
（4）NCl₃中N原子成3個N-Cl鍵，孤電子對個數(shù)=

5-3×1

2

=1，價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+1=4，所以原子雜化方式是sp³，N原子的原子序數(shù)為6，基態(tài)氮原子的價電子排布式是1s²2s²2p³，氮氣的結(jié)構(gòu)式為N≡N，分子中含有1個σ鍵和2個π鍵，3Cl₂分子中含有3個σ鍵，所以分解過程中形成σ鍵和π鍵數(shù)目之比為2：1，
故答案為：sp³；2：1；
（5）電離能和粒子半徑以及是不是穩(wěn)定狀態(tài)有關(guān)，C原子價電子層上有4個電子，失去第四個電子時達(dá)到全滿，電離第五個電子最不容易要破壞穩(wěn)定狀態(tài)，第五電離能（I₅）最大，N失去五個電子剛好達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，第五電離能（I₅）最小，O原子價電子層上有6個電子，O失去5個電子時達(dá)到半滿，相對要容易，所以C、N、O三種元素的第五電離能（I₅）由大到小順序是：C＞O＞N，
故答案為：C＞O＞N．

點評：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)，涉及原子雜化方式的判斷、價電子排布式的書寫、元素周期律等知識點，根據(jù)價層電子對互斥理論、構(gòu)造原理等知識來分析解答，難度中等．