Question

【題目】硅、磷、硫、氯都是第三周期的非金屬元素，它們在工農業生產中都有重要的用途。

（1） 基態硅原子的電子排布圖為_________________________________________________；硫的基態原子能量最高的電子云在空間有________________個伸展方向，原子軌道呈________________形。

（2）硅、磷、硫的第一電離能由大到小的順序為________________。

（3）單質磷與Cl2反應，可以生產PC13和PC15。其中各原子均滿足8電子穩定結構的化合物中，P原子的雜化軌道類型為________________，其分子的空間構型為________________。

（4）H3PO4為三元中強酸，與Fe3+形成H3[Fe(PO4)2]，此性質常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基態Fe3+核外電子排布式為__________；PO43-作為___________為Fe3+提供________________。

（5）磷化硼（BP）是一種超硬耐磨涂層材料，下圖為其晶胞，硼原子與磷原子最近的距離為a cm。 用Mg/mol表示磷化硼的摩爾質量，NA表示阿伏加德羅常數的值，則磷化硼晶體的密度為_________g/cm3。

Answer 1

【答案】 3 啞鈴 P>S>Si sp3雜化 三角錐形 [Ar]3d5 配體 孤電子對

【解析】硅、磷、硫、氯都是第三周期的非金屬元素，它們在工農業生產中都有重要的用途。

（1） 基態硅原子的電子排布圖為；硫的基態原子能量最高的電子云是3p軌道，在空間有3個伸展方向，原子軌道呈啞鈴形。

（2）一般地，非金屬性越強的元素，其第一電離能越高。由于磷的3p軌道處于較穩定半充滿狀態，所以其第一電離能高于其相鄰的元素。硅、磷、硫的第一電離能由大到小的順序為P>S>Si 。

（3）單質磷與Cl2反應，可以生產PC13和PC15。其中PC13各原子均滿足8電子穩定結構，分子中價層電子對數n==4，P原子的雜化軌道類型為sp3雜化，其分子的空間構型為三角錐形。

（4）H3PO4為三元中強酸，與Fe3+形成H3[Fe(PO4)2]，此性質常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基態Fe3+核外電子排布式為[Ar]3d5；PO43-作為配體為Fe3+提供孤電子對。

（5）把該晶胞分成8個小立方體，其中一個小立方體的頂點和體心之間的距離為硼原子與磷原子最近的距離，硼原子與磷原子最近的距離為a cm。在該晶胞中，有4個B原子和4個P原子。 用Mg/md表示磷化硼的摩爾質量，NA表示阿伏加德羅常數的值。設該晶胞的邊長為2x，則x2+2x2=(2a)2，解之得x=a，該晶胞的體積為（2x）3=3。1mol該晶胞中含4molBP，質量為4M g，磷化硼晶體的密度為= g/cm3=g/cm3。