Question

硅、磷、硫、氯都是第三周期的非金属元素，它们在工农业生产中都有重要的用途。

（1）基态硅原子的电子排布图为_______________；硫的基态原子能量最高的电子云在空间有________________个伸展方向，原子轨道呈________________形。

（2）硅、磷、硫的第一电离能由大到小的顺序为________________。

（3）单质磷与Cl₂反应，可以生产PC1₃和PC1₅。其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中，P原子的杂化轨道类型为________________，其分子的空间构型为________________。

（4）H₃PO₄为三元中强酸，与Fe³⁺形成H₃[Fe(PO₄)₂]，此性质常用于掩蔽溶液中的Fe³⁺。基态Fe³⁺核外电子排布式为__________；PO₄^3-作为___________为Fe³⁺提供________________。

（5）磷化硼（BP）是一种超硬耐磨涂层材料，下图为其晶胞，硼原子与磷原子最近的距离为a cm。 用Mg/mol表示磷化硼的摩尔质量，N_A表示阿伏加德罗常数的值，则磷化硼晶体的密度为_________g/cm³。

Answer

3 哑铃 P＞S＞Si sp3杂化 三角锥形 [Ar]3d5 配体 孤电子对

【解析】

（1）基态硅原子的电子排布图为；硫的基态原子能量最高的电子云是3p轨道，在空间有3个伸展方向，原子轨道呈哑铃形。

（2）一般地，非金属性越强的元素，其第一电离能越高。由于磷的3p轨道处于较稳定半充满状态，所以其第一电离能高于其相邻的元素。硅、磷、硫的第一电离能由大到小的顺序为P＞S＞Si。

（3）单质磷与Cl2反应，可以生产PCl3和PCl5。其中PCl3各原子均满足8电子稳定结构，分子中价层电子对数n==4，P原子的杂化轨道类型为sp3杂化，其分子的空间构型为三角锥形。

（4）基态Fe3+核外电子排布式为[Ar]3d5；PO43-作为配体为Fe3+提供孤电子对。

（5）把该晶胞分成8个小立方体，其中一个小立方体的顶点和体心之间的距离为硼原子与磷原子最近的距离，硼原子与磷原子最近的距离为a cm。在该晶胞中，有4个B原子和4个P原子。 用Mg/md表示磷化硼的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常数的值。设该晶胞的边长为x，则3x2=(4a)2，解之得x=a，该晶胞的体积为x3=3。1mol该晶胞中含4molBP，质量为4M g，磷化硼晶体的密度为= g/cm3=g/cm3。