Question

氮、磷、鋅是與生命活動密不可分的元素．請回答下列問題：
（1）NH₃和PH₃都是極性分子，其中極性較大的是

 

，理由是

 

．
（2）NH₄N0₃是一種重要的化學肥料，其中N原子的雜化方式是

 

．
（3）氮化硼（BN）的一種晶體結構與金剛石相似，則B-N-B之間的夾角是

 

，
氮化硼的密度為3.52g/cm³，則B-N鍵的鍵長是

 

pm（只要求列算式，不必計算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)為N_A）．
（4）已知磷酸分子中，P、O原子均滿足最外層8個電子的穩(wěn)定結構，則：
①P與非羥基O之間的共價鍵的形成方式是

 

；
②中和20mL 0.1mol/L次磷酸（H₃PO₂）溶液需要O.1mo/L NaOH溶液的體積恰好為20mL，則H₃PO₂的結構式是

 

．
（5）Zn²⁺基態(tài)時的電子排布式是

 

，ZnO和ZnS的晶體結構相似，其中熔點較高的是

 

，理由是

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,鍵能、鍵長、鍵角及其應用,極性鍵和非極性鍵,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）原子的電負性越大，其吸引電子的能力越強，則形成的極性鍵極性越強；
（2）根據(jù)價層電子對互斥理論確定N原子雜化方式；
（3）金剛石中碳原子之間的夾角是109°28′，據(jù)此判斷B-N-B之間的夾角；
   根據(jù)ρ=

m

V

計算B-N鍵的鍵長；
（4）①P原子提供孤對電子O原子提供空軌道形成配位鍵；
②中和20mL 0.1mol/L次磷酸（H₃PO₂）溶液需要O.1mo/L NaOH溶液的體積恰好為20mL，則二者的物質的量之比為1：1，說明次磷酸是一元酸；
（5）Zn離子核外有28個電子，根據(jù)構造原理書寫其離子核外電子排布式；離子晶體中離子半徑越小、離子所帶電荷越多其晶格能越大，晶格能越大，晶體的熔點越高．

解答： 解：（1）原子的電負性越大，其吸引電子的能力越強，則形成的極性鍵極性越強，N電負性大于P，所以極性較大的是NH₃，故答案為：NH₃；N的電負性大于P；
（2）NH₄N0₃中銨根離子中N原子價層電子對個數(shù)是4、硝酸根離子中N原子價層電子對個數(shù)是3，所以N原子雜化方式為sp³雜化、sp²雜化，故答案為：sp³雜化、sp²雜化；
（3）金剛石中碳原子之間的夾角是109°28′，則B-N-B之間的夾角為109°28′；氮化硼結構為，氮化硼每個晶胞中有4個N原子、4個B原子，晶胞的體對角線是B-N鍵的鍵長的4倍，設B-N鍵為x pm，則晶胞邊長l=

4 3 3

3

xpm，由m=ρV列式4×

25

NA

=3.52×（

4 3 3

3

x×10^-10）³得x=

3

4

×

3	4×25 3.52NA

×1010pm，故答案為：109°28′；

3

4

×

3	4×25 3.52NA

×1010；
（4）①P原子提供孤對電子O原子提供空軌道形成配位鍵，故答案為：P原子提供孤對電子O原子提供空軌道形成配位鍵；
?②中和20mL 0.1mol/L次磷酸（H₃PO₂）溶液需要O.1mo/L NaOH溶液的體積恰好為20mL，則二者的物質的量之比為1：1，說明次磷酸是一元酸，即該分子中含有一個羥基，結構為（或），故答案為：（或）；

（5）Zn離子核外有28個電子，根據(jù)構造原理知其離子核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰；離子晶體中離子半徑越小、離子所帶電荷越多其晶格能越大，晶格能越大，晶體的熔點越高，同屬于離子晶體，O^2-半徑小于S^2-，故ZnO晶格能大（或離子鍵強），熔點高，
故答案為：[Ar]3d¹⁰；ZnO；同屬于離子晶體，O^2-半徑小于S^2-，故ZnO晶格能大（或離子鍵強），熔點高．

點評：本題考查物質結構和性質，涉及晶胞計算、核外電子排布式的書寫、原子雜化方式的判斷等知識點，這些都是考試熱點，難點是晶胞的計算，注意晶胞棱長不是兩個氮原子之間的鍵長，為易錯點．