Question

【化学-选修3：物质结构与性质】磷是人体含量较多的元素之一，磷的化合物在药物生产和农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题：

（1）基态磷原子核外共有________个未成对的电子。

（2）P₄S₃可用于制造火柴,其结构如图所示。

①电负性：磷_______硫；第一电离能：磷_______硫; (填“>”或“<)。

②P₄S₃中硫原子的杂化轨道类型为_______。

（3）N、P、As、Sb均是第VA族的元素。

①上述元素的氢化物的沸点关系如图乙所示，沸点：PH₃₃，原因是_______；沸点：PH₃₃₃，原因是_______。

②某种磁性氮化铁的晶胞结构如图丙所示，该化合物的化学式为_______。

（4）磷化铝熔点为2000℃，它与晶体硅互为等电子体，磷化铝晶胞结构如图丁所示。

①图中A点和B点的原子坐标参数如图丁所示，则C点的原子坐标参数为_______。

②磷化铝晶体的密度为ρg·cm^-3用N_A表示阿伏加德罗常数的数值，则该晶胞中距离最近的两个铝原子之间的距离为_______cm。

Answer

3 < > sp3 NH3分子间存在分子间氢键 相对分子质量不断增大，分子间作用力不断增强 Fe3N (、、)

【解析】(1) 基态磷原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，所以在3p上有3个未成对的电子；

(2)①根据元素周期表中电负性的变化规律，同周期从左到右，电负性逐渐增大，所以磷元素的电负性小于硫元素的；已知基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，基态磷原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，根据同周期第一电离能从左到右逐渐增大的规律，磷元素的第一电离能应小于硫元素的，但在磷原子的3p能级上是比较稳定的半满状态，所以磷元素的第一电离能大于硫元素的；②由P4S3的结构可知，硫原子形成两个呈一定角度的共价键，还有两个孤对电子，所以其杂化类型为sp3；

(3)①由于N元素的原子半径小，最外层电子数多，具有很强的吸引电子能力，可以吸引另一个NH3分子中氢原子而形成氢键，使分子间作用力增强，导致沸点高于PH3；而PH3、AsH3和SbH3是组成、结构相似的物质，分子间作用力随相对分子质量的增大而增强，导致沸点依次升高；②在磁性氮化铁的晶胞结构中，根据原子分摊原则可得：Fe=N=2，所以其化学式为Fe3N；

(4)①根据图丁中A点和B点坐标参数可知，该晶胞的棱长为1，而C点在该晶胞的立方体的中心，所以其坐标参数为（，，）；②在该晶胞中，最近的两个铝原子间的距离是面对角线的一半，其中Al= =4，P=4，所以其化学式为Al4P4，摩尔质量为232g/mol，该其质量为m=g，则其棱长= = cm，所以最近的两个铝原子之间的距离为 cm。