Question

氮族元素是指元素周期表中VA族的所有元素，包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)，它们的单质及化合物在工农业生产中有重要的用途。

请回答下列问题：

(1)基态Bi的价电子排布图为________，As与其同周期且相邻的两种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________(用元素符号表示)。

(2)氨气溶于水时，大部分NH₃与H₂O以氢键(用“…”表示)结合形成NH₃·H₂O分子。根据NH₃·H₂O可电离出OH^-的性质，可推知NH₃·H₂O的结构式为______。

(3)中和中O-As-O键角较大的是______________，原因是_________。

(4)磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，其晶胞结构如图所示，其中的每个原子均满足8电子稳定结构。

磷化硼晶体的化学式为____________，晶体内部所含化学键类型为_________。

②若晶胞密度为dg/cm³，则晶胞内距离最近的B和P原子之间的距离为__________pm(写出表达式即可)。

Answer

As＞Se＞Ge 和均为sp3杂化，但中含有1对孤电子对，中无孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力，故中的O-As-O键角大于中O-As-O键角 BP 共价键、配位键

【解析】

根据原子核外电子排布规律书写电子排布图，根据半充满、全充满更稳定判断第一电离能大小，根据杂化轨道互斥理论判断尖叫大小，利用均摊法判断晶胞中原子个数并确定化学式，结合立体几何知识进行晶胞的相关计算。

(1)Bi与O同主族，为第六周期第ⅥA族元素，其价电子排布式为6s26p4，则价电子排布图为，由于As的4p轨道为4p3半充满状态，因此As的第一电离能大于Se，又Ge的原子半径最大，所以第一电离能As＞Se＞Ge；

(2)NH3和H2O之间可形成分子间的氢键，由于NH3·H2O可电离出OH-，所以NH3·H2O的结构式为；

(3)和中，中心原子的价电子数均为4，则和均为sp3杂化，但中含有1对孤电子对，中无孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力，故中的O-As-O键角大于中O-As-O键角；

(4)①由于P原子半径B原子，所以黑球代表P，白球代表B，根据晶胞示意图可知，因此B原子位于晶胞的体内，则1个晶胞中含有N原子的个数为4，硼原子位于晶胞的顶点和面心，则1个晶胞中含有P原子的个数为，所以该晶体的化学式为BP，晶体内部所含的化学键类型为共价键和配位键；

②设晶胞的边长为acm，则，因此晶胞内距离最近的B和P原子之间的距离为。