Question

氮、磷是植物生长所需的重要元素，回答下列问题

(1)下列N原子电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是__________

(2)羟胺(NH₂OH)可看成是氨分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物，分子中N的杂化类型是__________，羟胺易溶于水，其主要原因是__________。

(3)磷酸属于中强酸，其结构式为，磷酸分子之间可以通过羟基间脱水形成多磷酸，如二聚磷酸，写出多磷酸的通式__________，含有25个磷原子的多磷酸分子中，σ键与π键的数目分别为__________、__________

(4)N和Cl只能形成NCl₃，而P和Cl除能形成PCl₃外，还能形成PCl₅，原因为__________。

Answer

A＜C＜B＜D sp3 羟胺分子与水分子均为极性分子，分子间都能形成氢键 Hn＋2PnO3n＋1 127 25 N原子半径比P小，L层无d轨道，不能发生sp3d杂化，故无NCl5，P原子半径比N大，且M能层上除了3s和3p轨道外，还有可用于杂化的3d轨道，发生sp3d杂化可形成PCl5

【解析】

（1）电子能量1s＜2s＜2p，则2p轨道上电子越多，1s轨道上电子越少，其能量越高，则能量由低到高的顺序是A＜C＜B＜D；答案为A＜C＜B＜D。

（2）羟氨(NH2OH)可看成是氨分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物，分子中N原子价层电子对=3+=4，有一对孤电子对，故N原子采取sp3杂化；羟胺分子与水分子均为极性分子，羟胺和水能形成分子间氢键，所以羟胺易溶于水；答案为sp3，羟胺分子与水分子均为极性分子，分子间都能形成氢键。

（3）由磷酸形成二聚磷酸是二分子磷酸脱去一个水分子，形成三聚磷酸是三分子磷酸脱去二个水分子，则n个H3PO4脱去(n-1)H2O形成多聚磷酸，则多聚磷酸中H原子为3n-2(n-1)=n+2，P原子为n，O原子为4n-(n-1)=3n+1，多聚磷酸的通式为Hn+2PnO3n+1，H3PO4的结构为，可知3个H形成3根σ键，一个P形成4根σ键和一根π键，二聚磷酸的结构为，可知4个H形成4根σ键，二个P形成8根σ键和二根π键，则推出Hn+2PnO3n+1中，σ键=(n+2)+n×4=5n+2，π键=n，当n=25时，σ键=5×25+2=127，π键=25；答案为Hn+2PnO3n+1，127，25。

（4）N原子半径比P小，L层无d轨道，不能发生sp3d杂化，故无NCl5 ，P原子半径比N大，且M能层上除了3s和3p轨道外，还有可用于杂化的3d轨道，发生sp3d杂化可形成PCl5；答案为N原子半径比P小，L层无d轨道，不能发生sp3d杂化，故无NCl 5 ，P原子半径比N大，且M能层上除了3s和3p轨道外，还有可用于杂化的3d轨道，发生sp 3d杂化可形成PCl5。