Question

氮族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题：

（1）基态氮原子的价电子轨道表示式为__；第二周期的元素中，第一电离能介于B和N之间的元素有__种。

（2）雌黃的分子式为As₂S₃，其分子结构为，As原子的杂化类型为__。

（3）1mol中所含σ键的物质的量为____mol。已知NF₃与NH₃分子的空间构型都是三角锥形，但NF₃不易与Cu²⁺形成配离子，原因是__。

（4）红镍矿是一种重要的含镍矿物，其主要成分的晶胞如图所示，则每个Ni原子周围与之紧邻的As原子数为_____。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。磷化硼（BP）是一种超硬耐磨涂层材料，晶胞为正方体形，晶胞参数为apm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有硼原子的分布图和原子分数坐标。设N_A为阿伏伽德罗常数的值，1，2，3，4四点原子分数坐标分别为（0.25，0.25，0.75），（0.75，0.25，0.25），（0.25，0.75，0.25），（0.75，0.75，0.75）。据此推断BP晶体的密度为__g•cm^-3。（用代数式表示）

Answer

3 sp3 16 F的电负性比N大，N－F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2＋形成配离子 6 g/cm3或g/cm3

【解析】

(1)N为主族元素，价电子数等于最外层电子数，即为5，按照洪特规则和泡利原理，得出N价电子轨道式；利用同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，据此分析；

(2)利用杂化轨道数等于价层电子对数进行分析；

(3)成键原子之间只能形成1个σ键，据此分析；利用形成配位键以及电负性上分析原因；

(4)根据晶胞以及密度的定义进行计算和判断；

(1)N的价电子排布式为2s22p3，即价电子轨道式为；同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，因此第一电离能在B和N之间的元素是Be、C、O，共有3种；

答案：；3；

(2)As最外层有5个电子，根据As2S3的分子结构，可以得出As有3个σ键和1个孤电子对，因此As的杂化类型为sp3；

答案：sp3；

(3)成键原子之间只能形成1个σ键，1mol该有机物中含有σ键物质的量为16mol；F的电负性比N大，N－F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2＋形成配离子；

答案：16；F的电负性比N大，N－F成键电子对向F偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2＋形成配离子；

(4)以顶点为中心，结合晶体图像分析可知，晶体中每个Ni原子周围与之紧邻的As原子个数为6；BP是一种超硬耐磨涂层，以及四点的坐标，推出BP应是原子晶体，则晶胞的质量为，晶体体积为(a×10－10)3cm3，则晶胞的密度是g/cm3或g/cm3；

答案：6；g/cm3或g/cm3。