Question

【題目】含鹵族元素的化合物在科研和生產(chǎn)中有許多重要用途。如：2molSb(CH3)3、2molSb(CH3)2Br和2molSb(CH3)Br2進行重組反應(yīng)可生成空間位阻最小的離子化合物： [Sb2(CH3)5]2 [Sb2(CH3)2Br6]，已知Sb與N同主族。請回答：

（1）中，H、C、Br的電負性由小到大的順序為________，溴原子的價電子排布式為_____________________。

（2）[Sb2(CH3)5]+的結(jié)構(gòu)式為，Sb原子的雜化軌道類型為_________。寫出一種與CH3-互為等電子體的分子______________。

（3）X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I3ASF6中存在I3+離子。I3+離子的幾何構(gòu)型為___________。

（4）一定條件下SbCl3與GaCl3以物質(zhì)的量之比為l：l混合得到一種固態(tài)離子化合物，其結(jié)構(gòu)組成可能為：(a) [GaCl2+][SbCl4—]或(b) [SbCl2+][GaCl4—]，該離子化合物最可能的結(jié)構(gòu)組成為______(填“a”或“b”)，理由是______________________。

（5）固態(tài)PCl5結(jié)構(gòu)中存在PCl4+和PCl6-兩種離子，其晶胞如圖所示。

已知晶胞的邊長為a pm，阿伏加德羅常數(shù)值用NA表示。則PCl4+和PCl6-之間的最短距離為_______pm，固態(tài)PCl5的密度為______gcm-3。

Answer 1

【答案】H<C<Br4s24p5sp3雜化NH3V形bGaCl3分子中，Ga原子周圍價層電子對數(shù)為3，是電子對的接受體，更容易與Cl—上的孤電子對結(jié)合，形成配位鍵，構(gòu)成[GaCl4—]離子，因此可能結(jié)構(gòu)應(yīng)是[SbCl2+][GaCl4—]

【解析】

(1).非金屬性越強電負性越大；溴是35號元素，溴原子4個電子層，最外層有7個電子；（2）根據(jù)結(jié)構(gòu)式，Sb原子形成3個單鍵，有1對孤對電子；含有相同的原子數(shù)和價電子數(shù)的微粒為等電子體。（3）I3+中心I原子外層有6個電子，其中兩個分別和兩端I原子生成共價鍵，剩余4個電子是兩對孤對電子，于是中心I原子有4對價電子對，其中兩對成鍵電子對，兩對孤對電子對.四對電子對是sp3雜化。（4）[SbCl2+][GaCl4—]中陽離子Sb為+3價，符合N族元素的價鍵規(guī)律，陰離子Ga核外3個電子與3個Cl原子形成共用電子對后，含有1個空的P軌道，可以結(jié)合1個氯離子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；（5）PCl4+和PCl6-之間的最短距離為晶胞中心到頂點的距離；根據(jù)計算晶胞密度。

(1).非金屬性越強電負性越大，所以H、C、Br的電負性由小到大的順序為H<C<Br；溴是35號元素，溴原子有4個電子層，最外層有7個電子，價電子排布是4s24p5；（2）根據(jù)結(jié)構(gòu)式，兩個Sb原子中一個形成四個單鍵，另一個形成3個單鍵且有1對孤對電子，所以兩個Sb原子的雜化軌道類型皆為sp3；NH3和CH3-含有相同的原子數(shù)和價電子數(shù)，所以與CH3-互為等電子體的分子是NH3。（3）I3+中心I原子外層有6個電子,其中兩個分別和兩端I原子生成共價鍵，剩余4個電子是兩對孤對電子，于是中心I原子有4對價電子對，其中兩對成鍵電子對，兩對孤對電子對.四對電子對是sp3雜化，空間構(gòu)型是V型；（4）[SbCl2+][GaCl4—]中陽離子Sb為+3價，符合N族元素的價鍵規(guī)律，陰離子Ga核外3個電子與3個Cl原子形成共用電子對后，含有1個空的P軌道，可以結(jié)合1個氯離子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以該離子化合物最可能的結(jié)構(gòu)組成為b；（5）PCl4+和PCl6-之間的最短距離為晶胞中心到頂點的距離，晶胞邊長為apm，所以PCl4+和PCl6-之間的最短距離為pm；根據(jù)均攤原則，1個晶胞含有PCl4+、1個PCl6-，晶胞的化學(xué)式是P2Cl10，晶胞的摩爾質(zhì)量是417g/mol；1個晶胞的體積是 cm-3；晶體摩爾質(zhì)量是 ；