Question

【題目】氮族元素在化學領域具有重要的地位。請回答下列問題：

（1）基態氮原子的價電子軌道表示式為__；第二周期的元素中，第一電離能介于B和N之間的元素有__種。

（2）雌黃的分子式為As2S3，其分子結構為，As原子的雜化類型為__。

（3）1mol中所含σ鍵的物質的量為____mol。已知NF3與NH3分子的空間構型都是三角錐形，但NF3不易與Cu2+形成配離子，原因是__。

（4）紅鎳礦是一種重要的含鎳礦物，其主要成分的晶胞如圖所示，則每個Ni原子周圍與之緊鄰的As原子數為_____。以晶胞參數為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數坐標。磷化硼（BP）是一種超硬耐磨涂層材料，晶胞為正方體形，晶胞參數為apm。如圖為沿y軸投影的晶胞中所有硼原子的分布圖和原子分數坐標。設NA為阿伏伽德羅常數的值，1，2，3，4四點原子分數坐標分別為（0.25，0.25，0.75），（0.75，0.25，0.25），（0.25，0.75，0.25），（0.75，0.75，0.75）。據此推斷BP晶體的密度為__gcm-3。（用代數式表示）

Answer 1

【答案】 3 sp3 16 F的電負性比N大，N－F成鍵電子對向F偏移，導致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2＋形成配離子 6 g/cm3或g/cm3

【解析】

(1)N為主族元素，價電子數等于最外層電子數，即為5，按照洪特規則和泡利原理，得出N價電子軌道式；利用同周期從左向右第一電離能逐漸增大，但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，據此分析；

(2)利用雜化軌道數等于價層電子對數進行分析；

(3)成鍵原子之間只能形成1個σ鍵，據此分析；利用形成配位鍵以及電負性上分析原因；

(4)根據晶胞以及密度的定義進行計算和判斷；

(1)N的價電子排布式為2s22p3，即價電子軌道式為；同周期從左向右第一電離能逐漸增大，但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，因此第一電離能在B和N之間的元素是Be、C、O，共有3種；

答案：；3；

(2)As最外層有5個電子，根據As2S3的分子結構，可以得出As有3個σ鍵和1個孤電子對，因此As的雜化類型為sp3；

答案：sp3；

(3)成鍵原子之間只能形成1個σ鍵，1mol該有機物中含有σ鍵物質的量為16mol；F的電負性比N大，N－F成鍵電子對向F偏移，導致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2＋形成配離子；

答案：16；F的電負性比N大，N－F成鍵電子對向F偏移，導致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2＋形成配離子；

(4)以頂點為中心，結合晶體圖像分析可知，晶體中每個Ni原子周圍與之緊鄰的As原子個數為6；BP是一種超硬耐磨涂層，以及四點的坐標，推出BP應是原子晶體，則晶胞的質量為，晶體體積為(a×10－10)3cm3，則晶胞的密度是g/cm3或g/cm3；

答案：6；g/cm3或g/cm3。