Question

【題目】由N、P、S、Cl、Ni等元素組成的新型材料有著廣泛的用途，請回答下列問題：

（1）基態N的原子核外___種運動狀態不同的電子，基態 P原子核外電子排布式為_____，P、S、Cl的第一電離能由大到小順序為___。

（2）PCl3分子中的中心原子雜化軌道類型是__，該分子構型為____。

（3）PCl3 是一種無色的液體，遇水容易水解生成兩種酸，則方程式__。

（4）已知MgO與NiO的晶體結構(如圖)相同， 其中Mg2+和Ni2+的離子半徑分別為66 pm和69pm。則熔點：MgO___NiO(填“＞”、“＜”或“＝”)，理由是__。

（5）金剛石晶胞含有__個碳原子。若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長為a，根據硬球接觸模型，則r=___a，列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率___（請用r和a表示不要求計算結果）。

Answer 1

【答案】7 1s22s22p63s23p3 Cl＞P＞S sp3 三角錐形 PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl ＞ Mg2+半徑比Ni2+小，MgO晶格能比NiO大 8

【解析】

（1）基態N的原子核外有7個電子，每個電子的能量不同，不運動狀態也不同。故有7種運動狀態不同的電子。基態 P原子為15號元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p3；P、S、Cl為同周期元素，同周期隨原子序數增大，元素第一電離能呈增大趨勢，P元素原子3p能級為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：Cl＞P＞S。

答案為：7；1s22s22p63s23p3；Cl＞P＞S；

（2）根據價電子理論，PCl3分子中的中心原子的價電子對數=，雜化軌道類型是sp3雜化，該分子4個原子構成，空間構型為三角錐形。

答案為：sp3；三角錐形；

（3）PCl3遇水容易水解生成亞磷酸和鹽酸，方程式PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl。

答案為：PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl；

（4）Mg2+半徑比Ni2+小，MgO晶格能比NiO大，晶格能越大，熔沸點越高。

答案為：＞；Mg2+半徑比Ni2+小，MgO晶格能比NiO大；

（5）金剛石晶胞中各個頂點、面上和體內的原子數目依次為8、6、4，然后依據晶胞計算確定在晶體中碳原子數目，碳原子數目為n=8×1/8+6×1/2+4=8；根據硬球接觸模型可以確定，正方體對角線的就是C-C鍵的鍵長，體對角線四分之一處的原子與頂點上的原子緊貼，晶胞正方體對角線長度=，因此有，所以r=；碳原子在晶胞中的空間占有率=，

答案為；。