Question

氮、磷、砷是同族元素，該族元素單質(zhì)及其化合物在農(nóng)藥、化肥生產(chǎn)等方面有重要應(yīng)用。請回答下列問題：

（1）砷原子的核外電子排布式為_____________________________________。

（2）K3[Fe（CN）6]晶體中Fe3＋與CN－之間的鍵型為________，該化學(xué)鍵能夠形成的原因是______________________________________________________。

（3）NH4＋中氮原子的雜化類型為________，NH4＋的空間構(gòu)型為________。

（4）已知：

	CH4	SiH4	NH3	PH3
沸點（K）	101.7	161.2	239.7	185.4
分解溫度（K）	873	773	1 073	713.2

 

分析上表中四種物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，請回答：

CH4和SiH4比較，NH3和PH3比較，沸點高低的原因是___________________________________________________________________________。

CH4和SiH4比較，NH3和PH3比較，分解溫度高低的原因是_________________________________________________________________________。

結(jié)合上述數(shù)據(jù)和規(guī)律判斷，一定壓強下HF和HCl的混合氣體降溫時________先液化。

（5）電負性（用X表示）也是元素的一種重要性質(zhì)，下表給出8種元素的電負性數(shù)值：

元素	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	K
電負性	0.9	1.2	1.5	1.8	2.1	2.5	3.0	0.8

 

請回答下列有關(guān)問題：

估計鈣元素的電負性的取值范圍：________<X<________。經(jīng)驗規(guī)律告訴我們：當形成化學(xué)鍵的兩原子相應(yīng)元素的電負性差值大于1.7時，所形成的一般為離子鍵；當小于1.7時，一般為共價鍵。試推斷AlCl3中形成的化學(xué)鍵的類型及其理由：__________________________。

 

Answer 1

（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3

（2）配位鍵　CN－能提供孤對電子，Fe3＋能接受孤對電子（或Fe3＋有空軌道）

（3）sp3　正四面體形

（4）①組成和結(jié)構(gòu)相似時，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，因此SiH4沸點高于CH4；NH3分子間還存在氫鍵作用，因此NH3的沸點高于PH3

②C—H鍵鍵能大于Si—H鍵，因此CH4的分解溫度高于SiH4的；N—H鍵鍵能大于P—H鍵，因此NH3的分解溫度高于PH3的　HF

（5）①0.8　1.2　②共價鍵；因為Cl與Al的電負性差值為1.5，小于1.7

【解析】（1）砷為33號元素，位于第四周期ⅤA族，則可寫出其原子核外電子排布式。（2）K3[Fe（CN）6]為配位化合物，其中Fe3＋與CN－之間的化學(xué)鍵為配位鍵，Fe3＋有空軌道，而CN－有孤對電子，所以二者可以形成配位鍵。（3）NH4＋中的N原子是中心原子，雜化方式是sp3；NH4＋的結(jié)構(gòu)類似于CH4，為正四面體結(jié)構(gòu)。（4）NH3分子間存在氫鍵，故其沸點比相對分子質(zhì)量大的PH3高。（5）鈣與鉀同周期，故其電負性比鉀大，與鎂同主族，故其電負性比鎂小；Al與Cl的電負性差為1.5<1.7，所以AlCl3中的化學(xué)鍵為共價鍵。