白磷是制备高纯度磷酸、烟幕弹、燃烧弹等的重要原料，工业上制备白磷的原理之一为4Ca5（PO4）3F+21Si02+30C⇌3P4+20GaSiO3+30CO↑+SiF4，回答相关问题：（1）基态磷原子的价层电子排布图为，

Question

白磷是制备高纯度磷酸、烟幕弹、燃烧弹等的重要原料，工业上制备白磷的原理之一为4Ca₅ （PO₄）₃F+21Si0₂+30C⇌3P₄+20GaSiO₃+30CO↑+SiF₄，回答相关问题：
（1）基态磷原子的价层电子排布图为___，上述反应涉及的第二周期元素中第一电离能由大到小的顺序为___（用元素符号表示）．
（2）上述物质中，中心原子杂化轨道类型为sp³的分子有___，SiF₄分子构型为___．若不考虑C的晶体类型，则上述反应过程消失的晶体类型为___．
（3）碳、硅同一主族，CF₄沸点比SiF₄低的原因是___；碳能形成π键而硅难形成π键的主要原因是___．
（4）图1为硫、磷元素形成的一种分子，分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，该化合物的分子式为___，若其晶体中分子的堆积方式与干冰相同，则晶体中每个分子的配位数是___．
（5）碳、硅两种元素形成的一种高硬度化合物的晶胞如图2所示，若该化合物的密度为ρg•cm³，晶胞参数为a pm，则阿伏加德罗常数为___mol^-1．

Answer 1

（1）P是15号元素，最外层有5个电子，即价层有5个电子，所以价层电子的排布图为，上述元素中，位于第二周期的元素为C、O、F，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，注意ⅡA、ⅤA族元素第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能F>O>C，
故答案为：；F>O>C；
（2）上述物质中，P₄中的磷原子周围有三对共用电子对和一对孤电子对，SiF₄中硅原子周围有四对共用电子对，都是sp³杂化，SiF₄中硅原子周围有四对共用电子对，没有孤电子对，所以分子构型为正四面体，根据上述反应可知，反应中有二氧化硅为原子晶体，而生成物中没有原子晶体，所以消失的晶体类型为原子晶体，
故答案为：P₄、SiF₄；正四面体；原子晶体；
（3）碳、硅同一主族，CF₄、SiF₄都是分子晶体，结构相似，SiF₄的相对分子质量大于CF₄，SiF₄分子间作用力大于CF₄，所以SiF₄沸点高，硅原子半径比碳原子半径大，所以硅比碳难形成π键，
故答案为：CF₄、SiF₄都是分子晶体，结构相似，SiF₄分子间作用力大于CF₄；硅原子半径比碳原子半径大；
（4）根据图1可知，分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，则空心球为硫原子，实心球为磷原子，所以该化合物的分子式为P₄S₃，根据干冰晶胞的结构可知，每个二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳分子有12个，所以晶体中每个分子的配位数是12，
故答案：P₄S₃；12；
（5）根据晶胞的结构图可知，晶胞中含有的碳原子数为4，硅原子数为8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，根据((4×(12+28))/(NA))/((apm)3)可知，N_A=(4×(12+28))/(ρ×a×10-30)mol^-1=(1.6×1032)/(ρa)mol^-1，
故答案为：(1.6×1032)/(ρa)．