Question

【題目】氮、磷、砷是同族元素，該族元素單質及其化合物在農藥、化肥等方面有重要應用．請回答下列問題。

（1）氮、磷、砷的電負性的大小關系是 ，砷原子M層電子排布式為 。

（2）K3[Fe（CN）6]晶體中Fe3+與CN-之間的鍵型為 ，該化學鍵能夠形成的原因是 。

（3）已知：

	CH4	SiH4	NH3	PH3
沸點（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的相關數據，請回答：

① CH4和SiH4比較，沸點高低的原因是 。

② NH3和PH3比較，分解溫度高低的原因是 。

（4）金剛石是原子晶體，含有的最小環是六元環（如右邊圖），每個碳原子連接 個六元環，如左邊圖是金剛石的晶胞，若碳原子半徑為r，金剛石晶胞的邊長為a，根據硬球接觸模型，碳原子在晶胞中的空間占有率 （不要求計算過程）。

Answer 1

【答案】（1）N＞P＞As（2分） 3s23p63d10（2分）

（2）配位鍵（1分） Fe3+提供空軌道，CN-提供孤電子行成配位鍵（2分）

（3）①CH4和SiH4比較，影響熔沸點的因素是分子間作用力，SiH4之間的分子間作用力大，熔沸點高 （2分） ② NH3和PH3比較，影響分解溫度的因素是共價鍵的強弱，N原子的半徑比P原子的半徑小，共價鍵的鍵長短，供價鍵強，分解溫度高（2分）

（4）12（2分） ；（2分）

【解析】

試題（1）同主族自上而下電負性逐漸減小，則氮、磷、砷的電負性的大小關系是N＞P＞As，砷原子原子序數是33，則根據核外電子排布規律可知M層電子排布式為3s23p63d10。

（2）由于Fe3+提供空軌道，CN-提供孤電子行成配位鍵，所以K3[Fe（CN）6]晶體中Fe3+與CN-之間的鍵型

（3）①CH4和SiH4比較，二者形成的晶體類型均是分子晶體，影響熔沸點的因素是分子間作用力，SiH4之間的分子間作用力大，熔沸點高。

②NH3和PH3比較，影響分解溫度的因素是共價鍵的強弱，N原子的半徑比P原子的半徑小，共價鍵的鍵長短，供價鍵強，因此分解溫度高。

（4）在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環為六元環，每個C原子連接4個碳原子，連接的4個C原子中每個C原子形成3個六元環，所以金剛石晶體中每個C原子能形成12個六元環；根據金剛石晶胞結構圖可知，金剛石晶胞中含有的碳原子數為8×1/8+6×1/2+4=8，所以共含有8個碳原子；晶胞內含有四個碳原子，則晶胞體對角線長度與四個碳原子直徑相同，即。碳原子的體積為：，晶胞體積為：a3，碳原子的空間利用率為：＝ 。