Question

【題目】磷酸氯喹用于治療對氯喹敏感的惡性瘧、間日瘧及三日瘧。若干位藥物研發(fā)和臨床專家研究發(fā)現(xiàn)，該藥物在細胞水平上能有效抑制新型冠狀病毒的感染。

(1)磷酸氯喹是由多種元素形成的物質，其中氯元素的基態(tài)氯原子，電子占據(jù)的最高能層符號為_____；磷元素的簡單氫化物PH3的中心原子雜化方式是_____，屬于_______(填“極性”或“非極性”)分子；其他的四種元素的第一電離能從大到小的順序為_________。

(2)N與P為同族元素，比較其最高價氧化物的水化物酸性并從結構的角度說明理由：________

(3)H3PO4與Fe3+形成H3[Fe(PO4)2]，此性質常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為___________；做為配體為鐵離子提供______。

(4)磷化銅(Cu3P2)用于制造磷青銅。磷青銅是含少量錫、磷的銅合金，主要用作耐磨零件和彈性原件，其晶胞結構如圖所示：

①其化學式為__________

②銅或銅鹽的焰色反應為_____色，金屬元素能產(chǎn)生焰色實驗的微觀原因為______。

③若晶體密度為ρg/cm3，摩爾質量為Mg/mol，NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則最近的Cu原子核間距為________________pm。

Answer 1

【答案】M sp3 極性 N>O>C>H 硝酸大于磷酸，因為HNO3分子結構中含有2個非烴基氧原子，比H3PO4中多1個,且N原子的吸引電子能力比較強，使得R-O-H的電子偏向N原子，使得-O-H更容易電離出H+ 1s22s22p63s23p63d5 孤電子對 SnCu3P 綠 電子從較高能級的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，會以光的形式釋放能量 ××10-10

【解析】

(1)氯元素為17號元素，根據(jù)其核外電子排布式判斷其最高能級；根據(jù)價層電子對互斥理論判斷雜化方式，正負電荷中心不重合的分子為極性分子；

(3)鐵元素為26號元素，失去4s能級兩個電子和3d能級一個電子形成鐵離子；配合物中一般由金屬元素提供空軌道，非金屬元素提供孤電子對；

(4)①根據(jù)均攤法分析化學式；

③根據(jù)晶胞結構可知Cu原子核最近距離為面對角線的一半。

(1)基態(tài)氯原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，占據(jù)的最高能層為第3層，能層符號為M；PH3中心原子的價層電子對數(shù)為=4，所以為sp3雜化，分子中有一對孤電子對，所以分子的空間構型為三角錐形，P原子位于頂點，所以其正負電荷中心不重合，為極性分子；其他四種元素分別為H、C、O、N，H原子容易失去電子，第一電離能較小，一般來講同周期主族元素自左至右第一電離能呈增大趨勢，但N原子最外層為半滿狀態(tài)，更穩(wěn)定，第一電離能較大，所以四種元素第一電離能大小關系為N>O>C>H；

(2)因為HNO3分子結構中含有2個非烴基氧原子，比H3PO4中多1個，且N原子的吸引電子能力比較強，使得R-O-H的電子偏向N原子，使得-O-H更容易電離出H+，所以硝酸的酸性大于磷酸；

(3)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d,64s2，失去最外層3個電子形成鐵離子，所以Fe3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5；作為配體提供孤電子對；

(4)①根據(jù)均攤法，晶胞中Sn原子的個數(shù)為=1，P原子的個數(shù)為1，Cu原子的個數(shù)為=3，所以化學式為SnCu3P；

②銅或銅鹽的焰色反應為綠色；電子從較高能級的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，會以光的形式釋放能量，所以金屬元素可以產(chǎn)生焰色反應；

③該晶胞含有1個Sn原子，1個P原子，3個Cu原子，該物質的摩爾質量為M，所以晶胞的質量為g，設晶胞的棱長為a，則晶胞的體積為a3，所以晶胞的密度ρ=，可以解得a=cm=×10-10pm，距離最近的Cu原子的間距為面對角線的一半，所以為××10-10pm。