Question

【題目】短周期主族元素及其化合物在生產(chǎn)生活中至關(guān)重要。

(1)BF3與一定量水形成(H2O)2·BF3晶體Q，Q在一定條件下可轉(zhuǎn)化為R：

晶體Q中含有的化學(xué)鍵包括____________________。

(2) NF3與NH3的空間構(gòu)型相同，但NF3不易與Cu2＋等形成配位鍵，其原因是___________。

(3)PCl5是一種白色晶體，在恒容密閉容器中加熱可在148 ℃液化，形成一種能導(dǎo)電的熔體，測得其中含有陰陽離子各一種，結(jié)構(gòu)是正四面體型離子和正八面體型離子；正八面體型離子的化學(xué)式為_________________________；正四面體型離子中鍵角大于PCl3的鍵角原因?yàn)?/span>______________________________________________________。

(4)氯化鈉的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，圖是氯化鈉的晶胞截面圖(圖中球大小代表半徑大小)。已知NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，氯化鈉晶體的密度為d g·cm-3。則Na+半徑為____________pm(只需列出計算式)。

(5)砷化硼為立方晶系晶體，該晶胞中原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為:

B: (0，0，0)； (，，0)；(，0，)；(0，，)；……

As：(，，)；(，，)；(，，)；(，，)；……

①請在圖中畫出砷化硼晶胞的俯視圖______。

②砷原子緊鄰的硼原子有________個，與每個硼原子緊鄰的硼原子有______個。

Answer 1

【答案】共價鍵、配位 F的電負(fù)性比N大，NF成鍵電子對向F偏移，導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強(qiáng)，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2＋形成配離子 PCl6— 兩者磷原子均采取sp3雜化，PCl3分子中P原子有一對孤電子對，孤電子和對成鍵電子對斥力更大，PCl4+中P沒有孤電子對，正四面體形陽離子中鍵角大于PCl3的鍵角 4 12

【解析】

(1)①根據(jù)Q的結(jié)構(gòu)分析判斷；

(2)Cu2+提供空軌道，NH3和NF3中的中心原子N原子提供孤電子對，根據(jù)NH3和NF3中共用電子對的偏轉(zhuǎn)判斷；

(3)PCl5是一種白色晶體，在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化，形成一種能導(dǎo)電的熔體，說明生成自由移動的陰陽離子，根據(jù)正四面體形陽離子和正六面體形陰離子分析判斷；結(jié)合孤電子對對成鍵電子的排斥力大于成鍵電子對間的排斥力，判斷PCl3與正四面體形陽離子中鍵角的大小；

(4)晶胞棱長=2×(Cl-離子半徑+Na+離子半徑)，而晶胞棱長=2×Cl-離子半徑，結(jié)合晶胞中各原子數(shù)目計算晶胞質(zhì)量，結(jié)合密度計算晶胞體積，再計算晶胞棱長；

(5)①砷化硼為立方晶系晶體，根據(jù)晶胞中原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)畫出砷化硼的晶胞結(jié)構(gòu)圖，再畫出砷化硼晶胞的俯視圖；②根據(jù)①中畫出的砷化硼的晶胞結(jié)構(gòu)圖分析判斷。

(1)由Q的結(jié)構(gòu)()可知，Q分子中存在氫鍵、共價鍵、配位鍵(O與B之間)、分子間作用力，其中屬于化學(xué)鍵的有共價鍵、配位鍵，故答案為：共價鍵、配位鍵；

(2)在形成的配合物中，Cu2+提供空軌道，NH3和NF3中的中心原子N原子提供孤電子對，由于N、F、H三種元素的電負(fù)性為F＞N＞H，在NF3中，共用電子對偏向F，偏離N原子，使得氮原子上的孤電子對難于與Cu2+形成配位鍵，故答案為：F的電負(fù)性比N大，NF成鍵電子對向F偏移，導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強(qiáng)，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2＋形成配離子；

(3)PCl5是一種白色晶體，在恒容密閉容器中加熱可在148℃液化，形成一種能導(dǎo)電的熔體，說明生成自由移動的陰陽離子，一種正四面體形陽離子是PCl4+和一種正八面體形陰離子是PCl6-，即發(fā)生反應(yīng)為：2PCl5=PCl4++PCl6-；PCl3中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+=4，所以原子雜化方式是sp3，PCl4+中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=4+=4，所以原子雜化方式是sp3，PCl3分子中P原子有一對孤電子對，PCl4+中P沒有孤電子對，孤電子對對成鍵電子的排斥力大于成鍵電子對間的排斥力，所以PCl4+中鍵角大于于PCl3的鍵角，故答案為：PCl6-；兩者磷原子均采取sp3雜化，PCl3分子中P原子有一對孤電子對，孤電子和對成鍵電子對斥力更大，PCl4+中P沒有孤電子對，正四面體形陽離子中鍵角大于PCl3的鍵角；

(4)晶胞棱長=2×(Cl-離子半徑+Na+離子半徑)，而晶胞棱長=2×Cl -離子半徑，晶胞質(zhì)量=g，晶胞體積==cm3，故晶胞棱長=cm，則Cl -離子半徑=cm÷2=×cm，Na+離子半徑=×cm-×cm=cm= pm，故答案為：；

(5)①砷化硼為立方晶系晶體，該晶胞中原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為：B: (0，0，0)； (，，0)；(，0，)；(0，，)；……；As：(，，)；(，，)；(，，)；(，，)；……；則砷化硼的晶胞結(jié)構(gòu)圖為，因此砷化硼晶胞的俯視圖為，故答案為：；

②As與周圍緊鄰的4個B原子形成正四面體；以頂點(diǎn)B原子研究，與之緊鄰的硼原子處于面心，每個頂點(diǎn)為8個晶胞共用，與每個硼原子緊鄰的硼原子數(shù)目為=12，故答案為：4；12。