Question

Ⅰ.羟基磷酸钙[Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂]具有优良的生物相容性和生物活性，它在口腔保健中具有重要作用，可以防止龋齿等，回答下列问题。

（1）Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂中，元素的电负性按由大到小的顺序依次是___。

（2）上述元素都能形成氢化物，其中PH₃与同主族元素N形成的氢化物的键角关系是PH₃___NH₃(填“＞”或“＜”)，PO₄^3-离子空间构型是___。

（3）现已合成含钙的全氮阴离子盐，其中阴离子N₅^-为平面正五边形结构，N原子的杂化类型是___。

（4）碳酸钙的分解温度远高于碳酸镁，其原因是___。

（5）黑磷是磷的一种同素异形体，与石墨烯类似，其晶体结构片段如图1所示：其中最小的环为6元环，每个环平均含有___个P原子。

Ⅱ.钴是人体不可或缺的微量元素之一。Co、Al、O形成的一种化合物钴蓝晶体结构如图2所示。

（6）基态Co原子的价电子排布式为___。该立方晶胞由4个I型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为___，N_A为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为___ g·cm^-3(列计算式)。

Answer

O＞P＞H＞Ca 小于 正四面体 sp2 镁离子半径小于钙离子半径，与氧离子形成的离子键更强，晶格能更大，因此碳酸镁的热分解温度低 2 3d74s2 CoAl2O4

【解析】

（1）同周期从左到右元素的电负性变大，同主族从上到下电负性变小，Ca10(PO4)6(OH)2中，元素的电负性按由大到小的顺序依次是O＞P＞H＞Ca；

（2）NH3和PH3的空间构型都是三角锥型,但是,NH中N-H键的键长比PH中P-H键的键长要短,所以在NH3中,成键电子对更靠近,排斥力更大,以致键角更大。而PH3中成键电子对之间的斥力减小,孤对电子对成键电子的斥力使H-P-H键角更小。PH3与同主族元素N形成的氢化物的键角关系是PH3＜NH3；PO43－中心原子为P，其中σ键电子对数为4，中心原子孤电子对数= ×（5+3-4×2）=0，PO43－中心原子价层电子对对数为4+0=4，P原子sp3杂化，PO43-离子空间构型是正四面体。

故答案为：＜；正四面体；

（3）含钙的全氮阴离子盐，阴离子N5-为平面正五边形结构，中心原子N，其中σ键电子对数为2，中心原子存在大π键，所以N原子的杂化类型是sp2。

故答案为：sp2；

（4）由于镁离子半径小于钙离子半径，与氧离子形成的离子键更强，晶格能更大，因此，碳酸镁的热分解温度低。

（5）黑磷与石墨烯类似，其中最小的环为6元环，每个环平均含有6× =2个P原子。

故答案为：2

（6）基态Co原子的价电子排布式为3d74s2；I、II各一个小正方体为一个晶胞，该晶胞中Co原子个数=（4×+2×+1）×4=8、Al原子个数=4×4=16、O原子个数=8×4=32，Co、Al、O原子个数之比=8：16：32=1：2：4，化学式为CoAl2O4；该晶胞体积=（2a×10-7 cm）3，钴蓝晶体的密度= = g·cm-3(列计算式)。

故答案为：3d74s2；CoAl2O4；。