Question

【題目】（1）基態(tài)溴原子的價(jià)層電子軌道排布式為________，第四周期中，與溴原子未成對(duì)電子數(shù)相同的金屬元素有 ______種。

（2）鈹與鋁的元素性質(zhì)相似。下列有關(guān)鈹和鋁的敘述正確的有_________(填標(biāo)號(hào))。

A.都屬于p區(qū)主族元素 B.電負(fù)性都比鎂大

C.第一電離能都比鎂大 D.氯化物的水溶液pH均小于7

（3）OF2分子中，O的雜化類型為______，與下列微粒的中心原子雜化方式相同且空間構(gòu)型也與OF2相同的是_______(填字母)， OF2分子VSEPR模型的名稱為__________

A.PCl3 B.SO3 C. NH2- D.NO3-

（4）P元素有白磷、紅磷、黑磷三種常見的單質(zhì)。

①白磷（P4）易溶于CS2，難溶于水，原因是_____________________________________________。

②黑磷是一種黑色有金屬光澤的晶體，是一種比石墨烯更優(yōu)秀的新型材料。白磷、紅磷都是分子晶體，黑磷晶體與石墨類似的層狀結(jié)構(gòu)，如圖所示。下列有關(guān)黑磷晶體的說(shuō)法正確的是_______。

A．黑磷晶體中磷原子雜化方式為sp2雜化

B．黑磷晶體中層與層之間的作用力是分子間作用力

C．黑磷晶體的每一層中磷原子都在同一平面上

D．P元素三種常見的單質(zhì)中，黑磷的熔沸點(diǎn)最高

（5）磷化硼(BP)是受到高度關(guān)注的耐磨材料，它可用作金屬表面的保護(hù)層。其晶胞與金剛石相似，其中B原子處于晶胞體內(nèi)，P原子處于晶胞表面。

①磷化硼晶體屬于_____晶體(填晶體類型)，_____ (填“是”或“否”)含有配位鍵。

③已知BP的晶胞中最近的B與P原子核間距為a nm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，則磷化硼晶體的密度表達(dá)式為________________g·cm-3(用含a、NA的式子表示)。

Answer 1

【答案】 4 BD sp3 C 四面體 P4、CS2是非極性分子，H2O是極性分子，根據(jù)相似相溶原理，P4難溶于水 BD 原子 是 g·cm-3

【解析】

（1）溴處于第四周期第ⅦA族；第四周期中，與溴原子未成對(duì)電子數(shù)相同的金屬元素原子價(jià)電子排布式為：4s1、3d14s2、3d104s1、4s24p1；

（2）A．Be屬于s區(qū)元素；

B．同主族自上而下電負(fù)性增大，同周期主族元素自左而右電負(fù)性增大；

C．Al失去的是3p1電子，3p軌道能量比3s能量高；

D．鎂離子水解，溶液呈酸性；

（3）OF2分子中O原子孤電子對(duì)數(shù)(6-1×2)/2=2，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+4=4；中心原子雜化方式相同且空間構(gòu)型也與OF2相同的，中心原子有2對(duì)孤對(duì)電子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4；

（4）①根據(jù)相似相溶原理解答；

②A．P原子形成3個(gè)P-P鍵，有1對(duì)共用電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為4；

B．層與層之間的作用力是分子間作用力；

C．P原子采取sp3雜化，P原子與周圍的3個(gè)P原子形成三角錐形；

D．黑鱗中層內(nèi)形成共價(jià)鍵，破壞共價(jià)鍵需要的能量高，而另外兩種破壞的是范德華力，需要能量較低；

（5）①磷化硼晶胞與金剛石相似，屬于原子晶體；B原子核外3個(gè)電子，形成3個(gè)B-P鍵，而P原子形成4個(gè)鍵，B原子有空軌道，P原子提供1對(duì)孤電子對(duì)給B原子；

②假設(shè)B原子處于晶胞內(nèi)部，BP晶胞結(jié)構(gòu)為，均攤法計(jì)算晶胞中B、P原子數(shù)目，計(jì)算晶胞中原子總質(zhì)量，即為晶胞質(zhì)量。B周圍的4個(gè)P原子形成正四面體，B原子處于正四面體的體心，由幾何知識(shí)可知，頂點(diǎn)P原子與四面體中心B原子之間連線處于晶胞體對(duì)角線上且長(zhǎng)度等于體對(duì)角線長(zhǎng)度的1/4，故晶胞棱長(zhǎng)=4a nm÷．而晶體密度=晶胞質(zhì)量÷晶胞體積。

（1）溴處于第四周期第ⅦA族，價(jià)電子排布圖為：；第四周期中，與溴原子未成對(duì)電子數(shù)相同的金屬元素原子價(jià)電子排布式為：4s1、3d14s2、3d104s1、4s24p1，共有4種；

（2）A．Al屬于p區(qū)元素，Be屬于s區(qū)元素，故A錯(cuò)誤；

B．同主族自上而下電負(fù)性增大，同周期主族元素自左而右電負(fù)性增大，Be、Al的電負(fù)性均大于Mg的，故B正確；

C．Mg失去是3s軌道電子，而Al失去的是3p1電子，3p軌道能量比3s能量高，故Mg第一電離能高于Al的，故C錯(cuò)誤；

D．鎂離子水解，溶液呈酸性，即氯化鎂水溶液pH均小于7，故D正確，

故選：BD；

（3）OF2分子中O原子孤電子對(duì)數(shù)(6-1×2)/2=2，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+2=4，O原子采取sp3雜化；

A、PCl3中P原子孤電子對(duì)數(shù)=(5-1×3)/2=1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為1+3=4．

B、SO3中S原子孤電子對(duì)數(shù)=(6-2×3)/2=0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=0+3=3．

C、NH2－ 中N原子孤電子對(duì)數(shù)=(5+1-1×2)/2=2，價(jià)層電子對(duì)=2+2=4，NO3－中N原子孤電子對(duì)數(shù)=(5+1-2×3)/2=0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=0+3=3，故中心原子雜化方式相同且空間構(gòu)型也與OF2相同的是NH2－；

故選C；

OF2分子中氧原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，故其VSEPR模型的名稱為四面體，

（4）①P4、CS2是非極性分子，H2O是極性分子，根據(jù)相似相溶原理，P4難溶于水、易溶于CS2，

故答案為：P4、CS2是非極性分子，H2O是極性分子，根據(jù)相似相溶原理，P4難溶于水、易溶于CS2；

②A．P原子形成3個(gè)P-P鍵，有1對(duì)共用電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為4，P原子采取sp3雜化，故A錯(cuò)誤；

B．層與層之間的作用力是分子間作用力，故B正確；

C．P原子采取sp3雜化，P原子與周圍的3個(gè)P原子形成三角錐形，每一層中P原子不可能都在同一平面上，故C錯(cuò)誤；

D．黑鱗中層內(nèi)形成共價(jià)鍵，破壞共價(jià)鍵需要的能量高，而另外兩種破壞的是范德華力，需要能量較低，故黑鱗的熔沸點(diǎn)最高，故D正確；

故選：BD；

（5）①磷化硼晶胞與金剛石相似，屬于原子晶體；

B原子核外3個(gè)電子，形成3個(gè)B-P鍵，而P原子形成4個(gè)鍵，B原子有空軌道，P原子提供1對(duì)孤電子對(duì)給B原子形成1個(gè)配位；

②假設(shè)B原子處于晶胞內(nèi)部，BP晶胞結(jié)構(gòu)為，晶胞中P原子數(shù)目=8×1/8+6×1/2=4、B原子數(shù)目=4，晶胞質(zhì)量=4×(31+11)/NAg．B周圍的4個(gè)P原子形成正四面體，B原子處于正四面體的體心，由幾何知識(shí)可知，頂點(diǎn)P原子與四面體中心B原子之間連線處于晶胞體對(duì)角線上且長(zhǎng)度等于體對(duì)角線長(zhǎng)度的1/4，故晶胞棱長(zhǎng)=4a nm÷=4a/ nm，故晶體密度=g·cm-3。