(2009?江門一模)氮、磷、砷是同族元素,該族元素單質(zhì)及其化合物在農(nóng)藥、化肥等方面有重要應(yīng)用.請(qǐng)回答下列問題.
(1)砷原子核外電子排布式為
1s22s22p63s23p63d104s24p3
1s22s22p63s23p63d104s24p3

(2)K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3-與CN-之間的鍵型為
配位鍵
配位鍵
,該化學(xué)鍵能夠形成的原因是
CN-能提供孤對(duì)電子,F(xiàn)e3+能接受孤對(duì)電子(或Fe3+有空軌道)
CN-能提供孤對(duì)電子,F(xiàn)e3+能接受孤對(duì)電子(或Fe3+有空軌道)

(3)NH4+中氮原子的雜化類型為
sp3
sp3
,NH4+的空間構(gòu)型為
正四面體
正四面體

(4)已知:
CH4 SiH4 NH3 PH3
沸點(diǎn)(K) 101.7 161.2 239.7 185.4
分解溫度(K) 873 773 1073 713.2
分析上表中四種物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù),請(qǐng)回答:
①CH4和SiH4比較,NH3和PH3比較,沸點(diǎn)高低的原因是
結(jié)構(gòu)相似時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,因此CH4的沸點(diǎn)低于SiH4;但氨氣分子間還存在氫鍵,則NH3的沸點(diǎn)高于PH3
結(jié)構(gòu)相似時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,因此CH4的沸點(diǎn)低于SiH4;但氨氣分子間還存在氫鍵,則NH3的沸點(diǎn)高于PH3
;
②CH4和SiH4比較,NH3和PH3比較,分解溫度高低的原因是
C-H鍵的鍵能大于Si-H鍵的鍵能,N-H鍵的鍵能大于P-H鍵的鍵能,因此分解溫度CH4的分解溫度高于SiH4,NH3的分解溫度高于PH3
C-H鍵的鍵能大于Si-H鍵的鍵能,N-H鍵的鍵能大于P-H鍵的鍵能,因此分解溫度CH4的分解溫度高于SiH4,NH3的分解溫度高于PH3
;
結(jié)合上述數(shù)據(jù)和規(guī)律判斷,一定壓強(qiáng)下HF和HCl的混合氣體降溫時(shí)
HF
HF
先液化.
(5)電負(fù)性(用X表示)也是元素的一種重要性質(zhì),下表給出8種元素的電負(fù)性數(shù)值:
元素 Na Mg Al Si P S Cl K
電負(fù)性 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 0.8
請(qǐng)回答下列有關(guān)問題:
①估計(jì)鈣元素的電負(fù)性的取值范圍:
0.8
0.8
<X<
1.2
1.2

②經(jīng)驗(yàn)規(guī)律告訴我們:當(dāng)形成化學(xué)鍵的兩原子相應(yīng)元素的電負(fù)性差值大于1.7時(shí),所形成的一般為離子鍵;當(dāng)小于1.7時(shí),一般為共價(jià)鍵.試推斷AlCl3中形成的化學(xué)鍵的類型及其理由是
共價(jià)鍵,因?yàn)锳lCl3中氯與鋁的電負(fù)性差值為1.5,小于1.7,故AlCl3中化學(xué)鍵類型為共價(jià)鍵
共價(jià)鍵,因?yàn)锳lCl3中氯與鋁的電負(fù)性差值為1.5,小于1.7,故AlCl3中化學(xué)鍵類型為共價(jià)鍵
分析:(1)As的原子序數(shù)為33,根據(jù)能量最低原理書寫電子排布式;
(2)當(dāng)中心原子有空軌道,配離子含有孤對(duì)電子時(shí),能形成配位鍵;
(3)NH4+離子中N原子采取sp3雜化方式,沒有孤對(duì)電子的排斥,為正四面體結(jié)構(gòu);
(4)①利用相對(duì)分子質(zhì)量分析分子間作用力,并注意氨氣分子中有氫鍵;
②非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定;
(5)根據(jù)表格中電負(fù)性的數(shù)據(jù)可知,非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,并利用電負(fù)性的差來判斷化學(xué)鍵類型.
解答:解:(1)As的原子序數(shù)為33,基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,
故答案為:1s22s22p63s23p63d104s24p3;
(2)K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3+與CN-之間的化學(xué)鍵類型為配位鍵,F(xiàn)e3+有空軌道,能接受孤對(duì)電子,CN-能提供孤對(duì)電子,所以能形成配位鍵,
故答案為:配位鍵;CN-能提供孤對(duì)電子,F(xiàn)e3+能接受孤對(duì)電子(或Fe3+有空軌道);
(3)NH4+離子中有4個(gè)N-H鍵,N原子采取sp3雜化方式,沒有孤對(duì)電子的排斥,為正四面體結(jié)構(gòu),
故答案為:sp3;正四面體;
(4)①因結(jié)構(gòu)相似時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,因此CH4的沸點(diǎn)低于SiH4;但氨氣分子間還存在氫鍵,則NH3的沸點(diǎn)高于PH3
故答案為:結(jié)構(gòu)相似時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,因此CH4的沸點(diǎn)低于SiH4;但氨氣分子間還存在氫鍵,則NH3的沸點(diǎn)高于PH3;
②因非金屬性C>Si,N>P,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性CH4>SiH4,NH3>PH3;穩(wěn)定性強(qiáng)的物質(zhì)分解需要的溫度高,從鍵能上可知,C-H鍵的鍵能大于Si-H鍵的鍵能,
N-H鍵的鍵能大于P-H鍵的鍵能,因此分解溫度CH4的分解溫度高于SiH4,NH3的分解溫度高于PH3;HF中含有氫鍵,沸點(diǎn)高于HCl,降溫時(shí)HF先液化,
故答案為:C-H鍵的鍵能大于Si-H鍵的鍵能,N-H鍵的鍵能大于P-H鍵的鍵能,因此分解溫度CH4的分解溫度高于SiH4,NH3的分解溫度高于PH3;HF;
(5)①同一周期從左至右,隨原子序數(shù)的遞增,原子半徑遞減,對(duì)電子的吸引能力漸強(qiáng),因而電負(fù)性值遞增;同族元素從上到下,隨著原子半徑的增大,元素電負(fù)性值遞減,
即Ca的電負(fù)性介于Mg和K的電負(fù)性之間,所以鈣元素的電負(fù)性的取值范圍為0.8<X<1.2,
故答案為:0.8;1.2;
②AlCl3中氯與鋁的電負(fù)性差值為1.5小于1.7,故AlCl3中化學(xué)鍵為共價(jià)鍵
 故答案為:共價(jià)鍵,因?yàn)锳lCl3中氯與鋁的電負(fù)性差值為1.5,小于1.7,故AlCl3中化學(xué)鍵類型為共價(jià)鍵.
點(diǎn)評(píng):本題考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),注重對(duì)電子排布式、雜化、沸點(diǎn)比較、穩(wěn)定性比較、電負(fù)性的比較及應(yīng)用的考查,考查點(diǎn)較多,難度較大.
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