短週期主族元素及其化合物在生產生活中至關重要。(1)BF3與一定量水形成(H2O)2·BF3晶體Q,Q在一定條...
問題詳情:
短週期主族元素及其化合物在生產生活中至關重要。
(1)BF3與一定量水形成(H2O)2·BF3晶體Q,Q在一定條件下可轉化爲R:
晶體Q中含有的化學鍵包括____________________。
(2) NF3與NH3的空間構型相同,但NF3不易與Cu2+等形成配位鍵,其原因是___________。
(3)PCl5是一種白*晶體,在恆容密閉容器中加熱可在148 ℃液化,形成一種能導電的熔體,測得其中含有*陽離子各一種,結構是正四面體型離子和正八面體型離子;正八面體型離子的化學式爲_________________________;正四面體型離子中鍵角大於PCl3的鍵角原因爲______________________________________________________。
(4)*化*的晶胞結構如圖所示,圖是*化*的晶胞截面圖(圖中球大小代表半徑大小)。已知NA代表阿伏加德羅常數的值,*化*晶體的密度爲d g·cm-3。則Na+半徑爲____________pm(只需列出計算式)。
(5)砷化硼爲立方晶系晶體,該晶胞中原子的分數座標爲:
B: (0,0,0); (,,0);(,0,);(0,,);……
As:(,,);(,,);(,,);(,,);……
①請在圖中畫出砷化硼晶胞的俯視圖______。
②砷原子緊鄰的硼原子有________個,與每個硼原子緊鄰的硼原子有______個。
【回答】
【*】 (1). 共價鍵、配位 (2). F的電負*比N大,NF成鍵電子對向F偏移,導致NF3中N原子覈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 (3). PCl6— (4). 兩者*原子均採取sp3雜化,PCl3分子中P原子有一對孤電子對,孤電子和對成鍵電子對斥力更大,PCl4+中P沒有孤電子對,正四面體形陽離子中鍵角大於PCl3的鍵角 (5). (6). (7). 4 (8). 12
【解析】
【分析】
(1)①根據Q的結構分析判斷;
(2)Cu2+提供空軌道,NH3和NF3中的中心原子N原子提供孤電子對,根據NH3和NF3*用電子對的偏轉判斷;
(3)PCl5是一種白*晶體,在恆容密閉容器中加熱可在148℃液化,形成一種能導電的熔體,說明生成自由移動的*陽離子,根據正四面體形陽離子和正六面體形*離子分析判斷;結合孤電子對對成鍵電子的排斥力大於成鍵電子對間的排斥力,判斷PCl3與正四面體形陽離子中鍵角的大小;
(4)晶胞棱長=2×(Cl-離子半徑+Na+離子半徑),而晶胞棱長=2×Cl-離子半徑,結合晶胞中各原子數目計算晶胞質量,結合密度計算晶胞體積,再計算晶胞棱長;
(5)①砷化硼爲立方晶系晶體,根據晶胞中原子的分數座標畫出砷化硼的晶胞結構圖,再畫出砷化硼晶胞的俯視圖;②根據①中畫出的砷化硼的晶胞結構圖分析判斷。
【詳解】(1)由Q的結構()可知,Q分子中存在*鍵、共價鍵、配位鍵(O與B之間)、分子間作用力,其中屬於化學鍵的有共價鍵、配位鍵,故*爲:共價鍵、配位鍵;
(2)在形成的配合物中,Cu2+提供空軌道,NH3和NF3中的中心原子N原子提供孤電子對,由於N、F、H三種元素的電負*爲F>N>H,在NF3中,共用電子對偏向F,偏離N原子,使得氮原子上的孤電子對難於與Cu2+形成配位鍵,故*爲:F的電負*比N大,NF成鍵電子對向F偏移,導致NF3中N原子覈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;
(3)PCl5是一種白*晶體,在恆容密閉容器中加熱可在148℃液化,形成一種能導電的熔體,說明生成自由移動的*陽離子,一種正四面體形陽離子是PCl4+和一種正八面體形*離子是PCl6-,即發生反應爲:2PCl5=PCl4++PCl6-;PCl3中價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=3+=4,所以原子雜化方式是sp3,PCl4+中價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=4+=4,所以原子雜化方式是sp3,PCl3分子中P原子有一對孤電子對,PCl4+中P沒有孤電子對,孤電子對對成鍵電子的排斥力大於成鍵電子對間的排斥力,所以PCl4+中鍵角大於於PCl3的鍵角,故*爲:PCl6-;兩者*原子均採取sp3雜化,PCl3分子中P原子有一對孤電子對,孤電子和對成鍵電子對斥力更大,PCl4+中P沒有孤電子對,正四面體形陽離子中鍵角大於PCl3的鍵角;
(4)晶胞棱長=2×(Cl-離子半徑+Na+離子半徑),而晶胞棱長=2×Cl -離子半徑,晶胞質量=g,晶胞體積== cm3,故晶胞棱長=cm,則Cl -離子半徑=cm÷2=×cm,Na+離子半徑=×cm-×cm= cm= pm,故*爲:;
(5)①砷化硼爲立方晶系晶體,該晶胞中原子的分數座標爲:B: (0,0,0); (,,0);(,0,);(0,,);……;As:(,,);(,,);(,,);(,,);……;則砷化硼的晶胞結構圖爲,因此砷化硼晶胞的俯視圖爲,故*爲:;
②As與周圍緊鄰的4個B原子形成正四面體;以頂點B原子研究,與之緊鄰的硼原子處於面心,每個頂點爲8個晶胞共用,與每個硼原子緊鄰的硼原子數目爲=12,故*爲:4;12。
【點睛】本題的易錯點爲(1),容易忽視存在的配位鍵,要注意B原子最外層是3個電子,存在空軌道;本題的難點爲(5),解答的關鍵是根據晶胞中原子的分數座標畫出砷化硼的晶胞結構圖。
知識點:物質結構 元素週期律單元測試
題型:填空題