Question

张亭栋研究小组受民间中医启发,发现As₂O₃(俗称砒霜)对白血病有明显的治疗作用。氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是VA族的元素,该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:

（1）NH₃的沸点比PH₃_____(填“高"或“低”)，原因是_____________。

（2）Na₃AsO₄ 中含有的化学键类型包括_______；AsO₄^3-的空间构型为_______，As₄O₆的分子结构如图所示，则在该化合物中As的杂化方式是_________。

（3）自然固氮现象发生的一系列化学变化：N₂→NO→NO₂→HNO₃→NO₃^-解释了民谚“雷雨发庄稼”的原理。

①NO₃^-中N原子采取_____杂化方式，其空间构型为________，写出它的一种等电子体的化学式________.

②已知酸性： HNO₃>HNO₂，下列相关见解合理的是_________.

A．含氧酸中氧原子总数越多，酸性越强

B．同种元素化合价越高，对应含氧酸的酸性越强

C．HNO₃中氮元素的正电性更高，在水溶液中更易电离出H⁺，酸性强于HNO₂

（4）白磷(P₄)的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图(小圆圈表示白磷分子)。己知晶胞的边长为acm，阿伏加德罗常数为N_A mol^-1，则该晶胞中含有的P原子的个数为______，该晶体的密度为______g·cm^-3(用含N_A、a的式子表示)。

Answer

高 NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有范德华力 离子键、共价键 正四面体 sp3 sp2 平面三角形 SO3、CO32- BC 16

【解析】（1）NH3和PH3都属于分子晶体，都存在范德华力，但由于NH3分子间存在氢键，导致NH3的沸点比PH3高。答案为：高、NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有范德华力

（2）Na3AsO4属于离子化合物，含有离子键，酸根离子中含有共价键；AsO43-中As原子孤电子对数=，价层电子对数为4+0=4，据此判断空间构型为正四面体；As4O6的分子中As原子形成3个As−O键，含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，所以杂化类型为sp3杂化；答案为：离子键、共价键，正四面体 ，sp3

（3）①硝酸根中N原子价电子层电子为3对,理想模型为平面三角形,没有孤电子对，其杂化方式为sp2杂化；与硝酸根为等电子体的物质为：SO3、CO32-等

②A. 判断含氧酸（含有氧元素的酸）酸性强弱的一条经验规律是：同种元素化合价越高，含氧酸中氧原子总数越多酸性越强，A中没有指明同一种元素，所以A错误；B. 同种元素化合价越高，含氧酸中氧原子总数越多酸性越强，B正确；C.HNO3中氮元素化合价更高，得到电子能力强，所以相较HNO2酸性更强,C正确。所以选择BC。答案为：①sp2 、平面三角形、 SO3或CO32- ②BC

（4）根据均摊法可知,晶胞中P4分子数目为8×+6× = 4，则晶胞中P原子数目为4×4=16,晶胞质量为16×g，晶胞体积为(acm)3,则晶胞密度为:=== g·cm-3

故答案为：16 、