Question

【題目】磷、硫、氯、砷等是農藥中的重要組成元素。回答下列問題：

（1）基態砷原子的核外價電子排布式為___________。

（2）生產農藥的原料PSCl3中P、S、Cl的第一電離能由大到小的順序為_____________，電負性由大到小的順序為__________________________________________________。

（3）H2O 與H2S為同族元素的氫化物，H2O可以形成H3O+或H9O4+等，而H2S幾乎不能形成類似的H3S+或H9S4+，其原因是_________________________________________。

（4）COS（羰基硫）可用作糧食的熏蒸劑，其中碳原子的雜化軌道類型為_____________，所含共價鍵的類型為_____________，N2O與CO2互為等電子體，且N2O分子中O只與一個N相連，則N2O的電子式為________________________________________。

（5）AlP因殺蟲效率高、廉價易得而被廣泛應用。已知AlP的熔點為2000℃ ，其晶胞結構如圖所示。

①磷化鋁的晶體類型為_____________。

②A、B點的原子坐標如圖所示，則C點的原子坐標為_____________。

③磷化鋁的晶胞參數a＝546.35pm（1pm＝10-12m），其密度為_____________（列出計算式即可，用NA表示阿伏加德羅常數的數值）g/cm3。

Answer 1

【答案】4s24p3 Cl＞P＞S Cl＞S＞P 氧的電負性大且原子半徑小，H2O分子間及與H＋可形成氫鍵，而硫的電負性較小且原子半徑大，幾乎不能形成氫鍵 sp σ鍵和π鍵 原子晶體 （1/4，1/4，3/4）

【解析】

(1）砷的核電荷數為33，基態砷原子的核外電子排布式為[Ar]4s24p3，價電子排布式為4s24p3；
(2）P、S、Cl均為第三周期主族元素，它們的第一電離能呈增大趨勢，但P原子的3p軌道為半充滿結構相對穩定，三種原子的第一電離能由大到小的順序為Cl>P>S，非金屬性越強，電負性越大，三種元素的電負性由大到小的順序為 Cl>S>P；
(3) 氧的電負性大且原子半徑小，H2O分子間及與H+可形成氫鍵，而硫的電負性較小且原子半徑大，幾乎不能形成氫鍵故H2O可以形成H9O4+以或H3O+，而H2S幾乎不能形成類似的H9S4+或H3S+；
(4)COS分子的結構式為O=C=S，含有σ鍵和π鍵，COS分子中C原子形成2個σ鍵，孤對電子數為=0，則為sp雜化；N2O分子中O只與一個N相連，則結構式為N=N=O；
(5) ①AlP晶體熔點為2000℃ ，且晶胞中形成的是立體網狀結構，應為原子晶體；
② A、B點的原子坐標分別為（0、0、0）、（1、、）可知晶胞邊長為1，由此可推知C點的原子坐標為（，，）；
③根據均攤法，晶胞中含有P原子數為8×+6×=4，Al原子數也為4，則1mol晶胞的質量為4×（27+31）g=4×58g，根據=計算密度。

（1）砷的核電荷數為33，基態砷原子的核外電子排布式為[Ar]4s24p3，價電子排布式為4s24p3；
故答案為：4s24p3；
（2）P、S、Cl均為第三周期主族元素，它們的第一電離能呈增大趨勢，但P原子的3p軌道為半充滿結構相對穩定，三種原子的第一電離能由大到小的順序為Cl>P>S，非金屬性越強，電負性越大，三種元素的電負性由大到小的順序為 Cl>S>P，

故答案為：Cl＞P＞S ；Cl＞S＞P；
（3）氧的電負性大且原子半徑小，H2O分子間及與H+可形成氫鍵，而硫的電負性較小且原子半徑大，幾乎不能形成氫鍵故H2O可以形成H9O4+以或H3O+，而H2S幾乎不能形成類似的H9S4+或H3S+；
故答案為：氧的電負性大且原子半徑小，H2O分子間及與H＋可形成氫鍵，而硫的電負性較小且原子半徑大，幾乎不能形成氫鍵；

（4）COS分子的結構式為O=C=S，含有σ鍵和π鍵，COS分子中C原子形成2個σ鍵，孤對電子數為=0，則為sp雜化；N2O分子中O只與一個N相連，則結構式為N=N=O，電子式為，

故答案為：sp ；σ鍵和π鍵； ；
(5) ①AlP晶體熔點為2000℃ ，且晶胞中形成的是立體網狀結構，應為原子晶體；
② A、B點的原子坐標分別為（0、0、0）、（1、、）可知晶胞邊長為1，由此可推知C點的原子坐標為（，，）；
③晶胞中含有P原子數為8×+6×=4，Al原子數也為4，則1mol晶胞的質量為4×（27+31）g=4×58g，晶胞的體積為（5.4635×10-8）3cm3，晶胞密度為g/cm3。
故答案為：原子晶體；（，，）； 。