Question

VA族的氮、磷、砷（As）等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種化合價(jià)，含VA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）白磷單質(zhì)中P原子采用的軌道變化方式是

 

；
（2）N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)?div id="dmf45sq" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

；
（3）As原子序數(shù)為

 

，其核外M層和N層電子的排布式為

 

；
（4）NH3的沸點(diǎn)比PH₃

 

（填“高”或“低”），原因是

 

，PO₄^3-的立體構(gòu)型為

 

；
（5）H₃PO₄的K_l、K₂、K₃分別為7.6×10^-3、6.3×10^-8、4.4×10^-13．硝酸完全電離，而亞硝酸K=5.1×10^-4，請(qǐng)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋：
①H₃PO₄的K₁遠(yuǎn)大于K₂的原因是

 

；②硝酸比亞硝酸酸性強(qiáng)的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子軌道雜化方式及雜化類(lèi)型判斷,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu),電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）白磷分子中每個(gè)磷原子3個(gè)共價(jià)鍵和1個(gè)孤電子對(duì)；
（2）元素的非金屬性越強(qiáng)，其得電子能力越強(qiáng)，失電子能力越弱，則第一電離能越大；
（3）As原子序數(shù)為33，M層上有18個(gè)電子，N層上有5個(gè)電子；
（4）結(jié)構(gòu)相似的分子，含有氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高；根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定離子空間構(gòu)型；
（5）根據(jù)磷酸和硝酸、亞硝酸的電離平衡常數(shù)進(jìn)行解答；

解答： 解：（1）白磷分子中每個(gè)磷原子3個(gè)共價(jià)鍵和1個(gè)孤電子對(duì)，所以白磷單質(zhì)的中P原子采用的軌道雜化方式是sp³，故答案為：sp³；
（2）同一主族元素中，元素的金屬性隨著原子序數(shù)的增大而增強(qiáng)，失電子能力增強(qiáng)，也就是越容易失電子，電離能越小，則第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以這幾種元素第一電離能大小順序是N＞P＞As，
故答案為：N＞P＞As；
（3）As原子序數(shù)為33，M層上有18個(gè)電子，N層上有5個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知，其M層、N層電子排布式為3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，
故答案為：33；3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（4）氨氣和膦的結(jié)構(gòu)相似，但氨氣分子中存在氫鍵，膦中只含分子間作用力，氫鍵的存在導(dǎo)致物質(zhì)的沸點(diǎn)升高，PO₄^3-離子中P原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+

1

2

（5+3-4×2）=4，且不含孤電子對(duì)，所以為正四面體構(gòu)型，
故答案為：高；NH₃分子間存在較強(qiáng)的氫鍵作用，而PH₃分子間僅有較弱的范德華力；正四面體；
（5）相同條件下K越大，酸的電離程度越大，所以相同條件下，電離平衡常數(shù)越小，表示弱電解質(zhì)的電離能力越弱，多元弱酸分步電離，電離程度依次減小，從H₃PO₄的K_l、K₂、K₃分別為7.6×10^-3、6.3×10^-8、4.4×10^-13看出：磷酸第一步電離出氫離子后變?yōu)殛庪x子，陰離子難電離出帶正電荷的氫離子，硝酸完全電離，而亞硝酸K=5.1×10^-4，所以硝酸比亞硝酸酸性強(qiáng)，
故答案為：第一步電離出的陰離子較難再進(jìn)一步電離出帶正電荷的氫離子；硝酸完全電離，而亞硝酸K=5.1×10^-4；

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及原子雜化方式的判斷、離子空間構(gòu)型的判斷、氫鍵等知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定原子雜化方式及空間構(gòu)型，注意白磷分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、鍵角，為易錯(cuò)點(diǎn)．注意電離平衡常數(shù)（K），K越大，酸的電離程度越大，題目難度中等．