Question

【題目】已知N、S、Cl元素可形成多種物質(zhì)，在工業(yè)生產(chǎn)上有著廣泛的應用。回答下列問題：

(1)Fe3+可與SCN-形成多種配離子，其中一種為[Fe(SCN)6]3-，該配離子中的SCN-會使鐵的剩余價電子壓縮配對，則每個配離子中鐵的單電子個數(shù)為_______個。

(2)Se與S是同族元素，請寫出基態(tài)Se原子電子排布式______。N與S是不同族元素，請解釋NH3比H2S在水中溶解度大的原因：__________________。

(3)有一種由1~9號元素中的部分元素組成，且與SCl2互為等電子體的共價化合物，它的分子式為__________。借助等電子體原理可以分析出SCN-中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為__________。

(4)已知S4O62-的結(jié)構(gòu)為，其中S原子的雜化方式是______。 N、P可分別形成多種三角錐型分子，已知NH3的鍵角大于PH3，原因是____________。

(5)離子晶體中陽離子和陰離子的半徑比不同可形成不同的晶胞結(jié)構(gòu)，見下表：

已知某離子晶體RA，其陰陽離子半徑分別為184pm和74pm，摩爾質(zhì)量為Mg/mol，則陽離子配位數(shù)為_________，晶體的密度為_________g/cm3（列出計算式，無需化簡，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值）。

Answer 1

【答案】 1 [Ar]3d104s24p4 NH3可與H2O之間形成氫鍵，而H2S不能，所以NH3比H2S在水中的溶解度大 OF2 1∶1 sp3雜化 由于電負性N>P>H，且N原子半徑小于P原子半徑，NH3中成鍵電子對彼此相距更近，斥力更大，所以鍵角NH3>PH3 （或者：電負性N>P>H，NH3中N原子上的孤電子對比PH3中P原子上的孤電子對離核更近，對成鍵電子對排斥力更小，所以鍵角NH3>PH3） 4

【解析】（1） [Fe(SCN)6]3－中的鐵為+3價，剩余價電子為，單電子為5個，由于SCN－會使鐵的剩余價電子壓縮配對：，所以每個配離子中鐵的單電子個數(shù)為1個。（2）34號元素Se的基態(tài)電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4；N的電負性3.0遠大于H的2.1，使得NH3中N—H鍵極性非常強，N原子帶有明顯的負電荷，H2O強極性O—H中的H幾乎成為裸露的質(zhì)子，NH3分子與H2O分子間形成了O—H…N氫鍵，使NH3在水有很大的溶解度。而S的電負性只有2.5，H2S中S所帶負電荷不足以使H2S與H2O形成氫鍵，所以H2S在水中溶解度較小。（3）據(jù)等電子體原理的判斷方法，前1~9號元素形成的物質(zhì)中，只有OF2與SCl2互為等電子體。CO2的分子結(jié)構(gòu)為O=C=O，其中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為2∶2=1∶1，SCN-與CO2互為等電子體，所以SCN－中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為也1∶1。（4）S4O62－的結(jié)構(gòu)中兩邊的S原子均形成4個σ鍵且無孤對電子，所以均為sp3雜化；中間的兩個S原子均形成兩個單鍵，且均有兩對孤對電子，所以均為sp3雜化。NH3和PH3均是三角錐形結(jié)構(gòu)，都有一對孤對電子的斥力影響，由于電負性N>P>H，且N原子半徑小于P原子半徑，NH3中成鍵電子對彼此相離更近，斥力更大，所以鍵角NH3>PH3。（5）據(jù)74÷184≈0.402，所以該晶體的晶胞為立方ZnS型，晶胞中可以明顯看出陰離子的配位數(shù)為4，由于陰陽離子個數(shù)比為1∶1，所以陽離子的配位數(shù)為4。密度計算以1mol晶胞含4mol作為計算對象，由于一個晶胞含有4個RA，陰陽離子半徑之和為體對角線的1/4，且體對角線為晶胞邊長的倍，所以密度的計算式g/cm3。