Question

VA族的氮、磷、砷（As）等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài)，含VA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途．請回答下列問題：
（1）白磷單質(zhì)的中P原子采用的軌道雜化方式是

 

；
（2）原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序為

 

；
（3）As原子序數(shù)為

 

，其核外M、N層電子的排布式為

 

；
（4）NH₃的沸點比PH₃

 

（填“高”或“低”），原因是

 

．PO₄^3-離子的立體構(gòu)型為

 

；
（5）H₃PO₄的K₁、K₂、K₃分別為7.6×10^-3、6.3×10^-8、4.4×10^-13．請根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋，H₃PO₄的K₁遠大于K₂的原因

 

．

Answer 1

分析：（1）白磷分子中每個磷原子3個共價鍵和1個孤電子對；
（2）元素的非金屬性越強，其得電子能力越強，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個電子，N層上有5個電子；
（4）結(jié)構(gòu)相似的分子，含有氫鍵的物質(zhì)熔沸點較高；根據(jù)價層電子對互斥理論確定離子空間構(gòu)型；
（5）負離子難電離出氫離子．

解答：解：（1）白磷分子中每個磷原子3個共價鍵和1個孤電子對，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，失電子能力增強，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個電子，N層上有5個電子，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)的沸點升高，PO₄^3-離子中P原子價層電子對個數(shù)=4+

1

2

（5+3-4×2）=4，且不含孤電子對，所以為正四面體構(gòu)型，
故答案為：高；NH₃分子間存在較強的氫鍵作用，而PH₃分子間僅有較弱的范德華力；正四面體；
（5）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，故答案為：第一步電離出的負離子較難再進一步電離出帶正電荷的氫離子．

點評：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、氫鍵等知識點，根據(jù)價層電子對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、鍵角，為易錯點．