Question

瑞德西韦是一种核苷类似物，具有抗病毒活性，对新型冠状病毒病例展现出较好的疗效。其结构如图所示：

回答下列问题：

（1）该结构基态P原子中，核外电子占据最高能层的符号是________________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________________。

（2）瑞德西韦中位于第二周期元素的第一电离能从大到小的顺序为________________，分子中氮原子的杂化类型有________________。

（3）苯酚（）是合成瑞德西韦的原料之一，其熔点为43℃，苯酚的晶体类型是________________。苯酚与甲苯（）的相对分子质量相近，但苯酚的熔、沸点高于甲苯，原因是________________。

（4）MgSO₄是合成瑞德西韦的催化剂之一。MgSO₄中，阴离子的空间构型为________________。

（5）磷酸也是合成瑞德西韦的原料之一。直链的多磷酸盐则是－种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：

这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________________（用n代表P原子数）。

（6）合成瑞德西韦的原料之一的苯酚可通过如下途径制得：电石（CaC₂）→乙烯→苯→溴苯→苯酚。四方相碳化钙（CaC₂）晶体的晶跑结构如图所示．其晶胞参数分别为apm、apm、bpm，四方相碳化钙晶体的密度为g·cm^-3，[C≡C]^2-中键长为cpm，阿伏加德罗常数的值为N_A．则m位置的钙离子与P位置的碳原子之间的距离为________________pm（用不含a的计算表达式表示）。

Answer

M 球形、哑铃形 N>O>C sp3、sp2、sp 分子晶体 苯酚分子间存在氢键 正四面体形 （PnO3n+1)(n+2)-

【解析】

(1)P原子为第15号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，其核外电子占据最高能层的符号是M，占据该能层电子分别位于3s和3p轨道，其电子云形状为球形和哑铃形，故答案为：M；球形、哑铃形；

(2)由结构分析可知，瑞德西韦中含有的第二周期元素有C、N、O，由于N原子的价层电子为2s22p3，2p为半充满状态，较难失去电子，其第一电离能比相邻元素大，O原子半径小于C原子，第一电离能大，则第一电离能：N>O>C；该分子中N原子分别形成了单键、双键和三键，则N原子的杂化方式有sp3、sp2、sp，故答案为：N>O>C；sp3、sp2、sp；

(3)苯酚的熔点为43℃，相对较低，因此苯酚属于分子晶体；由于苯酚分子间可以形成氢键，所以导致苯酚的熔、沸点高于甲苯，故答案为：分子晶体；苯酚分子间存在氢键；

(4)MgSO4中阴离子为SO42-，其中心原子S原子的价电子对数为，不含有孤电子对，则其空间构型为正四面体形，故答案为：正四面体形；

(5)根据磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化学式(PO42-、P2O74-、P3O105-)可推导：磷原子的变化规律为：1，2，3，4，n，氧原子的变化规律为：4，7，10，3n+1，酸根的变化规律为：3，4，5，n+2，因此这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为（PnO3n+1)(n+2)-，故答案为：（PnO3n+1)(n+2)-；

(6)根据均摊法，一个晶胞中含有Ca2+的数目为，含有C22-的数目为，则一个晶胞中包含了2个CaC2，所以一个晶胞的质量，又，则，因此m位置的钙离子与P位置的碳原子之间的距离为，故答案为：。