Question

氮、磷、砷是原子序数依次增大的第VA族元素，它们的化合物有着独特的性质和重要用途。

（1）基态砷原子的核外电子排布式为________。氮、磷、砷的第一电离能顺序为__________>__________>__________(填元素符号)。

（2）已知N₂O为直线形结构，结构式为N=N=O。则N₂O是__________(填“极性”或“非极性”)分子。中间的氮原子的杂化轨道类型为__________杂化。

（3）已知下列数据：

物质	熔点/K	沸点/K	分解温度/K
NH3	195.3	239.7	1073
PH3	139.2	185.4	713.2

NH₃的熔、沸点均高于PH₃的原因是__________；PH₃的分解温度高于其沸点，其原因是__________。

（4）根据价层电子对互斥理论，氨分子中的键角__________(填“>”、“<”或“=”)109°28′；PO₄^3-离子的空间构型为__________。

（5）磷化铝的结构与金刚石相似，其结构单元如图所示：

①经过计算，该晶体的化学式是__________。

②该晶体中__________(填“是”或“否”)存在配位键。

Answer

（1）[Ar]3d104s24p3；NPAs（2）极性；sp；（3）氨分子之间能形成氢键；PH3分解需要破坏P—H键，PH3气化需要破坏分子间作用力，而化学键比分子间作用力强得多（4）<；正四面体；（5）①AlP；②是；

【解析】

试题分析：（1）同主族第一电离能顺序逐渐减小。

（2）N2O的分子结构不对称，正负电荷的中心不重合，所以是极性分子；N2O与CO2互为等电子体，中间氮原子是中心原子，其杂化类型与C相同，都是sp杂化。

（3）氨分子间形成氢键，所以熔沸点较高；PH3熔化或气化时所需克服的微粒间作用力，与其分解时所需克服的微粒间作用力是不相同的。

（4）根据价层电子对互斥理论，孤对电子对σ键的排斥力>σ键和σ键的排斥力，所以氨分子中的键角小于109°28′；PO43-离子的中心原子的价层电子对数为=4对，配位原子有4个，所以是正四面体结构。

（5）①每个结构单元中含有4个黑球，8×+6×=4个白球，故晶胞中磷原子与铝原子的个数比为1:1，所以晶体的化学式为AlP。

②由于磷化铝的结构与金刚石相似，所以每个原子都形成4个共价单键，因此Al和P之间必然存在1个配位键。

【考点定位】本题主要是考查晶胞结构分析、判断及有关计算，分子的空间构型等

【名师点晴】该题侧重于晶胞结构的分析。解题的关键是掌握晶胞中微粒的计算方法——均摊法。在判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。如NaCl晶体中，Na+周围的Na+数目(Na+用“○”表示)：，每个面上有4个，共计12个。由价层电子特征判断分子立体构型：判断时需注意以下两点：（1）价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。（2）价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。