Question

【題目】含氮、磷化合物在生活和生產(chǎn)中有許多重要用途，如：(CH3)3N、磷化硼(BP)、磷青銅(Cu3SnP)等。

回答下列問題：

(1)錫(Sn)是第五周期ⅣA元素�；鶓B(tài)錫原子的價(jià)電子排布式為_________，據(jù)此推測(cè)，錫的最高正價(jià)是_________ 。

(2)與P同周期的主族元素中，電負(fù)性比P小的元素有____種，第一電離能比P大有____種。

(3)PH3分子的空間構(gòu)型為___________。PH3的鍵角小于NH3的原因是__________。

(4)化合物(CH3)3N能溶于水，試解析其原因____________。

(5)磷化硼是一種耐磨涂料，它可用作金屬的表面保護(hù)層。磷化硼晶體晶胞如圖所示：

①在一個(gè)晶胞中磷原子空間堆積方式為________，磷原子的配位數(shù)為________。

②已知晶胞邊長(zhǎng)a pm，阿伏加德羅常數(shù)為NA。則磷化硼晶體的密度為______ g/cm3。

③磷化硼晶胞沿著體對(duì)角線方向的投影如圖，請(qǐng)將表示B原子的圓圈涂黑________。

Answer 1

【答案】5s25p2 +4 4 1 三角錐形 電負(fù)性N＞P，成鍵電子對(duì)離中心原子越近，成鍵電子對(duì)之間的排斥力越大，鍵角變大 (CH3)3N為極性分子且可與水分子間形成氫鍵 面心立方最密堆積 4

【解析】

(1)第ⅣA元素價(jià)電子排布為5s25p2，最多失去4個(gè)電子；

(2)同主族元素，隨著原子序數(shù)增大，電負(fù)性減小，第一電離能減小；

(3)根據(jù)VSEPR理論判斷PH3的空間構(gòu)型，根據(jù)P和N電負(fù)性不同分析PH3和NH3鍵角差異；

(4)化合物(CH3)3N能溶于水，考慮N與水中H形成分子間氫鍵，增大溶解度；

(5)①實(shí)心球?yàn)榱自樱鶕?jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析，P做面心立方最密堆積，從上底面面心的P分析，周圍等距且最近的B原子有4個(gè)；

②根據(jù)晶體密度ρ＝計(jì)算；

③根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析，立方磷化硼晶胞沿著體對(duì)角線方向可以觀察到六邊形，中心B與P重合，六邊形中形成兩個(gè)倒立關(guān)系的正三角形，分別由3個(gè)B或者3個(gè)P形成。

(1)錫(Sn)是第五周期ⅣA元素，第ⅣA元素價(jià)電子排布為5s25p2，最多失去4個(gè)電子，所以錫的最高正價(jià)是+4價(jià)；

(2)同主族元素，隨著原子序數(shù)增大，元素的電負(fù)性逐漸減小，與P同周期的主族元素有N，As，Sb，Bi，Mc，比P電負(fù)性小的有As，Sb，Bi，Mc，共有4個(gè)；隨著原子序數(shù)增大，元素的第一電離能逐漸減小，則第一電離能比P大的只有N元素一種；

(3) 根據(jù)VSEPR理論，對(duì)于PH3，價(jià)電子對(duì)數(shù)數(shù)為3+，VSEPR模型為正四面體，由于一對(duì)孤電子對(duì)占據(jù)四面體的一個(gè)頂點(diǎn)，所以PH3的空間構(gòu)型為三角錐形；由于電負(fù)性N＞P，鍵合電子對(duì)偏向N，成鍵電子對(duì)間斥力增大，鍵角增大，所以PH3的鍵角小于NH3；

(4)化合物(CH3)3N能溶于水，是因?yàn)?/span>N與水中H形成分子間氫鍵，增大了溶解度，(CH3)3N本身也為極性分子，極性分子構(gòu)成的物質(zhì)容易溶于由極性分子構(gòu)成的物質(zhì)中；

(5)①實(shí)心球?yàn)榱自�，根�?jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析，P原子作面心立方最密堆積，從上底面面心的P原子分析，周圍等距且最近的B原子有4個(gè)；

②1個(gè)晶胞中，含有P原子數(shù)目為8×個(gè)，含有B原子數(shù)目為4個(gè)，假設(shè)取NA個(gè)這樣的晶胞，1mol晶胞的質(zhì)量為m=42×4g，所以晶體密度為ρ＝g/cm3；

③根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析，立方磷化硼晶胞沿著體對(duì)角線方向可以觀察到六邊形，中心B與P重合，六邊形中形成兩個(gè)倒立關(guān)系的正三角形，分別由3個(gè)B原子或者3個(gè)P原子形成，所以畫圖為：或。