Question

【題目】氮、磷、砷(As)等VA族元素的化合物在研究和生產中有許多重要用途。

(1)寫出基態As原子的核外電子排布式___________________。

(2)NH3、PH3、AsH3熔沸點由高到低的順序為______。

(3)水合肼(N2H4·H2O)又名水合聯氨，是一種重要的化工試劑。利用尿素法生產水合肼的原理為：CO(NH2)2+ 2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCL，該反應中所涉及的第二周期元素第一電離能大小順序是________。晶體N2H4·H2O中各種微粒間的作用力不涉及__（填字母）。

a：離子鍵 b．共價鍵 c．金屬鍵 d．氫鍵 e．范德華力

(4)NO3-的VSEPR模型是____，H3AsO3分子中As的雜化方式為____。

(5)GaAs以第三代半導體著稱，性能比硅更優良，廣泛用于電子計算機、人造衛星等尖端技術。它的熔點為1238℃，密度為ρg·cm-3，其晶胞結構如圖所示。GaAs為___ 晶體，晶胞結構與NaCl晶胞____（填“相同”或“不同”）。Ga和As的摩爾質量分別為MGag·mol-l和MAsg·mol-l，原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏加德羅常數值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為___ 。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 NH3＞AsH3＞PH3 N＞O＞C ac 平面三角形 sp2 原子 相同

【解析】（1）As為33號元素，基態原子核外電子排布式1s22s22p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；（2）由于NH3分子間存在氫鍵，故NH3的熔沸點最高，由于AsH3的相對分子質量大于PH3，故AsH3的熔沸點高于PH3，因此熔沸點由高到低的順序為NH3＞AsH3＞PH3；(3)反應CO(NH2)2+ 2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl中所涉及的第二周期元素有C、N、O，C、N、O屬于同一周期元素且原子序數依次減小，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一電離能大小順序是N＞O＞C；晶體N2H4·H2O為分子晶體，分子內部存在共價鍵，與分子間存在氫鍵和分子間作用力（范德華力），便不涉及離子鍵和金屬鍵；答案選ac；(4)NO3-中N原子的價層電子對數為=3，則為sp3雜化，沒有孤電子對，所以NO3-的VSEPR模型、離子立體構型為平面三角形；根據H3AsO3分子中中心原子As的價層電子對數為，所以As原子的雜化方式為sp2雜化；(5)根據GaAs的熔點為1238℃，密度為ρg·cm-3，其晶胞結構如圖所示，熔點很高，所以GaAs為原子晶體；根據晶胞結構可知晶胞中Ga和As的個數均是4個，晶胞結構與NaCl晶胞相同；晶胞的體積為，二者的原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏加德羅常數值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為。