Question

【題目】哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院張亭棟教授被認為最有可能獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的學者之一，他是使用砒霜(As2O3)治療白血病的奠基人，回答下列問題：

（1）基態(tài)As原子核外電子排布中能級最高的是___________，與As同周期且相鄰原子的第一電離能由大到小的順序為___________。

（2）NH3的沸點比PH3___________(填“高”或“低”)，原因是___________。

（3）NH5中所有原子最外層都滿足穩(wěn)定結構，則NH5中含有的化學鍵類型為___________。

A、離子鍵 B、配位鍵 C、共價鍵 D、氫鍵 E、σ鍵 F、π鍵

（4）As4O6的分子結構如圖1所示，則該化合物中As的雜化方式是__________。與AsO43－互為等電子體的微粒是___________(寫一種)

（5）白磷(P4)的晶體屬于分子晶體，其晶胞結構如圖2(小黑點表示白磷分子)，已知晶胞的邊長為anm，阿伏加德羅常數(shù)為 NAmol－1，則該晶胞中含有的P4分子數(shù)為___________，該晶體的密度為___________g·cm－3(用含NA、a的式子表示)。

Answer 1

【答案】4p As>Se>Ge 高 NH3分子間存在氫鍵 ABCE sp3 PO43-或SO42-或ClO4- 4

【解析】

（1）根據(jù)構造原理，基態(tài)As原子核外電子排布中能級最高的是4p，As的4p能級處于半充滿狀態(tài)，第一電離能比相鄰同期元素均大，與As同周期且相鄰原子的第一電離能由大到小的順序為As>Se>Ge。

（2）根據(jù)分子晶體影響沸點的因素分析；

（3）NH5是離子化合物，含有離子鍵和共價鍵，以此分析。

（4）根據(jù)雜化軌道理論判斷中心As的雜化方式；原子總數(shù)和價電子總數(shù)相同的稱為等電子體。

（5）根據(jù)均攤法可知，晶胞中P4分子數(shù)目為4，則晶胞中含有16個P原子，計算晶胞質(zhì)量，再根據(jù)ρ=m/V計算晶胞密度。

（1）根據(jù)構造原理，基態(tài)As原子核外電子排布中能級最高的是4p，As的4p能級處于半充滿狀態(tài)，第一電離能比相鄰同期元素均大，與As同周期且相鄰原子的第一電離能由大到小的順序為As>Se>Ge。

（2）NH3的沸點比PH3高，原因是NH3分子間存在氫鍵，相對分子質(zhì)量對沸點的影響占次要地位。

（3）NH5中所有原子最外層都滿足穩(wěn)定結構，其中N與H形成共價鍵，是σ鍵，4個共價鍵中有一個是配位鍵，NH4＋與H-之間形成離子鍵，則NH5中含有的化學鍵類型為A B C E 。

（4）價電子對數(shù)=3+（5-1×3）/2=4，VSEPR模型為四面體，所以其空間構型為正四面體，根據(jù)雜化軌道理論，中心As的雜化方式為sp3，原子總數(shù)和價電子總數(shù)相同的稱為等電子體，與AsO43－互為等電子體的微粒是PO43-或SO42-或ClO4- ；

（5）根據(jù)均攤法可知，晶胞中P4分子數(shù)目為8×1/8+6×1/2=4，則晶胞中P原子數(shù)目為4×4=16，晶胞質(zhì)量為16×31/NAg，晶胞體積為（a×10-7 cm）3，則晶胞密度為 g·cm－3，即： g·cm－3