Question

【物質結構與性質】
氮、磷、硫、氯、砷等是農藥中的重要組成元素．回答下列問題：
（1）基態(tài)砷的價電子排布式是

 

．
（2）下列有關氮、磷、硫、氯的說法不正確的是

 

．
a．第一電離能由小到大的順序是S＜P＜Cl
b．NH₃、PH₃、AsH₃三種物質中沸點最低的是AsH₃
c．PO₄^3-、SO₄^2-、ClO₄^-互為等電子體，它們的空間構型均為四面體
d．化合物是一種天然植物殺蟲劑，其中N原子的雜化方式為sp³
（3）對CoCl₃?5NH₃的研究表明：①CoCl₃?5NH₃和硝酸銀溶液作用時，其中兩個氯離子迅速沉淀，第三個氯離子沉淀緩慢；②溶液導電性測量表明，含1mol CoCl₃?5NH₃的溶液中含有3mol離子，則配合物中配離子的化學式是

 

．
（4）第ⅢA、ⅤA族元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導體材料，其晶體結構與單晶硅相似．在GaN晶體中，每個Ga原子與

 

個N原子相連，與同一個Ga原子相連的N原子構成的空間構型為

 

．在四大晶體類型中，GaN屬于

 

晶體，晶體結構中存在的化學鍵有

 

（填序號）
a．離子鍵b．共價鍵c．分子間作用力d．配位鍵
（5）在極性分子NCl₃中，N原子的化合價為-3，Cl原子的化合價為+1，請推測NCl₃水解的主要產物是

 

（填化學式）．
（6）肼可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應是：N₂O₄（l）+2N₂H₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1038.7kJ?mol^-1若該反應中有4mol N-H鍵斷裂，則形成的π鍵有

 

mol．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,元素周期律的作用,配合物的成鍵情況,晶胞的計算,熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化,化學鍵與晶體結構

分析：（1）確定砷在元素周期表中的位置，然后根據(jù)構造原理寫出電子排布式；
（2）a、根據(jù)元素周期律，S、P、Cl三種元素位于同一周期，但P最外層處于半充滿狀態(tài)，故按S、P、Cl的順序第一電離能依次增大；
b、NH₃分子間可以形成氫鍵，增大了熔沸點，AsH₃的范德華力大于PH₃，因此熔沸點從高到低的順序為NH₃、AsH₃、PH₃；
c、PO₄^3-、SO₄^2-、ClO₄^-原子數(shù)相同，電子總數(shù)也相同，互為等電子體，中心原子的價層電子對數(shù)都是4，都不含孤電子對數(shù)，空間構性都是四面體形；
d、化合物中N形成了N=C、和N-C，N原子的雜化方式為sp²；
（3）CoCl₃?5NH₃和硝酸銀溶液作用時，其中兩個氯離子迅速沉淀，第三個氯離子沉淀緩慢，說明有1個Cl做配體，含1mol CoCl₃?5NH₃的溶液中含有3mol離子，說明陰離子為2個氯離子，NH₃作配體，配離子帶兩個正電荷；
（4）單晶硅是Si正四面體向空間延伸的立體網狀結構，為原子晶體，GaN晶體結構與單晶硅相似，GaN屬于原子晶體，與同一個Ga原子相連的N原子構成的空間構型為與但晶硅中Si的結構相似，原子晶體中原子間以共價鍵相結合，Ga與最近的四個N形成配位鍵；
（5）在極性分子NCl₃中，N原子的化合價為-3，Cl原子的化合價為+1，和水發(fā)生水解反應生成氨氣和次氯酸；
（6）1mol氮氣分子中含有2molπ鍵，若該反應中有4mol-H鍵斷裂，即有1mol肼參加反應，生成1.5mol氮氣，所以形成的π鍵有1.5mol×2=3mol．

解答： 解：（1）砷位于元素周期表的第四周期第VA族，外圍電子排布為4s²4p³，
故答案為：4s²4p³；
（2）a、根據(jù)元素周期律，S、P、Cl三種元素位于同一周期，但P最外層處于半充滿狀態(tài)，故按S、P、Cl的順序第一電離能依次增大，故a正確；
b、NH₃分子間可以形成氫鍵，增大了熔沸點，AsH₃的范德華力大于PH₃，因此熔沸點從高到低的順序為NH₃、AsH₃、PH₃，故b錯誤；
c、PO₄^3-、SO₄^2-、ClO₄^-原子數(shù)相同，電子總數(shù)也相同，互為等電子體，中心原子的價層電子對數(shù)都是4，都不含孤電子對數(shù)，空間構性都是四面體形，故c正確；
d、化合物中N形成了N=C、和N-C，N原子的雜化方式為sp²，故d錯誤；
故答案為：bd；
（3）CoCl₃?5NH₃和硝酸銀溶液作用時，其中兩個氯離子迅速沉淀，第三個氯離子沉淀緩慢，說明有1個Cl做配體，含1mol CoCl₃?5NH₃的溶液中含有3mol離子，說明陰離子為2個氯離子，NH₃作配體，配離子帶兩個正電荷，所以配離子的化學式為[CoCl（NH₃）₅]²⁺，
故答案為：[CoCl（NH₃）₅]²⁺；
（4）GaN晶體結構與單晶硅相似，GaN屬于原子晶體，每個Ga原子與4個N原子相連，與同一個Ga原子相連的N原子構成的空間構型為正四面體，原子晶體中原子間以共價鍵相結合，Ga與最近的四個N形成配位鍵，
故答案為：4；正四面體；原子；bd；
（5）在極性分子NCl₃中，N原子的化合價為-3，Cl原子的化合價為+1，NCl₃發(fā)生水解反應生成氨氣和次氯酸，所以其產物是HClO、NH₃，
故答案為：HClO、NH₃；，
（6）1mol氮氣分子中含有2molπ鍵，若該反應中有4mol-H鍵斷裂，即有1mol肼參加反應，生成1.5mol氮氣，所以形成的π鍵有1.5mol×2=3mol，
故答案為：3．

點評：本題考查較綜合，涉及核外電子排布、電離能、氫鍵、空間構型及化學鍵的判斷、計算等知識點，分子空間構型是考試熱點，要注重基礎知識的積累，題目難度較大．