Question

【題目】氮、氧、磷、鐵是與生命活動密切相關的元素。回答下列問題：

（1）P的基態原子最外電子層具有的原子軌道數為 ，Fe3+比Fe2+穩定的原因是 。

（2）N、O、P三種元素第一電離能最大的是 ，電負性最大的是 。

（3）含氮化合物NH4SCN溶液是檢驗Fe3+的常用試劑，SCN-中C原子的雜化類型為 ，1mol SCN-中含π鍵的數目為 NA。

（4）某直鏈多磷酸鈉的陰離子呈如圖所示的無極單鏈狀結構，其中磷氧四面體通過共有頂角氧原子相連，則該多磷酸鈉的化學式為 。

（5）FeO、NiO的晶體結構均與氯化鈉晶體結構相同、其中Fe2+和Ni2+的離子半徑分別為7.8×10-2nm、6.9×10-2nm，則熔點FeO NiO（填“＜”、“＞”或“=”）原因是 。

（6）磷化硼是一種超硬耐磨的涂層材料，其晶胞結構如圖所示。P原子與B原子的最近距離為acm，則磷化硼晶胞的邊長為 cm。（用含a的代數式表示）

Answer 1

【答案】（1）9， Fe3＋的價電子的排布為3d5，處于半充滿，結構穩定，

（2）N， O，

（3）sp， 2，

（4）NaPO3或(NaPO3)n，

（5）＜， FeO和NiO相比，陰離子相同，陽離子所帶電荷相同，但Fe2+半徑大于Ni2+半徑，所以FeO的晶格能小，熔點低。

（6）

【解析】

試題分析：（1）P是第三周期元素，所以P的基態原子最外電子層具有的原子軌道數為32=9；為26號元素，其電子排布式為：[Ar]3d64s2，Fe3＋的價電子的排布為3d5，處于半充滿，結構穩定，所以Fe3+比Fe2+穩定。故答案為：9； Fe3＋的價電子的排布為3d5，處于半充滿，結構穩定；

（2）N、O、P三種元素，由于N元素的價電子的排布為2s22p3，處于半充滿，結構穩定，所以第一電離能最大的是N元素；元素的非金屬性越強，其電負性越大，所以電負性最大的是O元素。

故答案為：N；O；

（3）HSCN的結構式為：H-S-C≡N，所以SCN-中C原子的雜化類型為sp雜化；一個SCN-離子中C、N原子間含有1個σ鍵和2π個鍵，所以1mol SCN-中含π鍵的數目為2NA。

故答案為：sp；2；

（4）根據直鏈多磷酸鈉的陰離子的無極單鏈狀結構，其中磷氧四面體通過共有頂角氧原子相連，可知P、O原子個數比為1：3。根據化合價代數和為0可知，該物質中P、O、Na原子個數比為1：3：1。所以，該多磷酸鈉的化學式為NaPO3或(NaPO3)n。

故答案為：NaPO3或(NaPO3)n；

（5）由題意知FeO、NiO的晶體結構均與氯化鈉晶體結構相同屬于離子晶體，FeO和NiO相比，陰離子相同，陽離子所帶電荷相同，但Fe2+半徑大于Ni2+半徑，所以FeO的晶格能小，熔點低。

故答案為：＜；FeO和NiO相比，陰離子相同，陽離子所帶電荷相同，但Fe2+半徑大于Ni2+半徑，所以FeO的晶格能小，熔點低。

（6）根據晶胞結構可知，P原子處在B原子構成的正四面體的中心位置，當P原子與B原子的最近距離為acm，P原子到最近晶胞側面距離為cm，則磷化硼晶胞的邊長為cm。

故答案為：。