Question

8．氮、磷、硫、氯、砷等是農(nóng)藥中的重要組成元素．回答下列問(wèn)題：
（1）基態(tài)砷的價(jià)電子排布式是4s²4p³．
（2）下列有關(guān)氮、磷、硫、氯的說(shuō)法不正確的是bd．
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(zhì)中沸點(diǎn)最低的是AsH₃
c．PO₄^3-、SO₄^2-、ClO₄^-互為等電子體，它們的空間構(gòu)型均為四面體
d．化合物是一種天然植物殺蟲(chóng)劑，其中N原子的雜化方式為sp³
（3）對(duì)CoCl₃•5NH₃的研究表明：①CoCl₃•5NH₃和硝酸銀溶液作用時(shí)，其中兩個(gè)氯離子迅速沉淀，第三個(gè)氯離子沉淀緩慢；②溶液導(dǎo)電性測(cè)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(xué)式是[CoCl（NH₃）₅]²⁺．
（4）磷化硼是一種受到高度關(guān)注的耐磨涂料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖，則磷化硼中磷原子周圍距離最近的磷原子的數(shù)目是12，晶體結(jié)構(gòu)中存在的化學(xué)鍵有bd（填序號(hào)）
a．離子鍵b．共價(jià)鍵c．分子間作用力d．配位鍵
（5）肼可用作火箭燃料，燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是：N₂O₄（l）+2N₂H₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1038.7kJ•mol^-1若該反應(yīng)中有4mol N-H鍵斷裂，則形成的π鍵有3mol．

Answer 1

分析 （1）確定砷在元素周期表中的位置，然后根據(jù)構(gòu)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(diǎn)，AsH₃的范德華力大于PH₃，因此熔沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)镹H₃、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(jià)層電子對(duì)數(shù)都是4，都不含孤電子對(duì)數(shù)，空間構(gòu)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(shí)，其中兩個(gè)氯離子迅速沉淀，第三個(gè)氯離子沉淀緩慢，說(shuō)明有1個(gè)Cl做配體，含1mol CoCl₃•5NH₃的溶液中含有3mol離子，說(shuō)明陰離子為2個(gè)氯離子，NH₃作配體，配離子帶兩個(gè)正電荷；
（4）根據(jù)磷化硼的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，以頂點(diǎn)上磷原子為例，與該磷原子原子周圍距離最近的磷原子位于經(jīng)過(guò)這個(gè)點(diǎn)的面的面心上原子，B原子最外層有三個(gè)電子，而磷原子最外層有五個(gè)電子，據(jù)此分析；
（5）1mol氮?dú)夥肿又泻��?molπ鍵，若該反應(yīng)中有4mol-H鍵斷裂，即有1mol肼參加反應(yīng)，生成1.5mol氮?dú)�，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(diǎn)，AsH₃的范德華力大于PH₃，因此熔沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)镹H₃、AsH₃、PH₃，故b錯(cuò)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(jià)層電子對(duì)數(shù)都是4，都不含孤電子對(duì)數(shù)，空間構(gòu)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(cuò)誤；
故答案為：bd；
（3）CoCl₃•5NH₃和硝酸銀溶液作用時(shí)，其中兩個(gè)氯離子迅速沉淀，第三個(gè)氯離子沉淀緩慢，說(shuō)明有1個(gè)Cl做配體，含1mol CoCl₃•5NH₃的溶液中含有3mol離子，說(shuō)明陰離子為2個(gè)氯離子，NH₃作配體，配離子帶兩個(gè)正電荷，所以配離子的化學(xué)式為[CoCl（NH₃）₅]²⁺，
故答案為：[CoCl（NH₃）₅]²⁺；
（4）根據(jù)磷化硼的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，以頂點(diǎn)上磷原子為例，與該磷原子原子周圍距離最近的磷原子位于經(jīng)過(guò)這個(gè)點(diǎn)的面的面心上原子，共有12個(gè)，B原子最外層有三個(gè)電子，而磷原子最外層有五個(gè)電子，所以形成磷化硼晶體時(shí)有配位鍵和共價(jià)鍵，故選bd，
故答案為：12；bd；
（5）1mol氮?dú)夥肿又泻��?molπ鍵，若該反應(yīng)中有4mol-H鍵斷裂，即有1mol肼參加反應(yīng)，生成1.5mol氮?dú)�，所以形成的π鍵有1.5mol×2=3mol，
故答案為：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較綜合，涉及核外電子排布、電離能、氫鍵、空間構(gòu)型及化學(xué)鍵的判斷、計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，分子空間構(gòu)型是考試熱點(diǎn)，要注重基礎(chǔ)知識(shí)的積累，題目難度較大．