Question

【題目】氮族元素化合物在醫藥、納米材料制備中應用廣泛。

（1）P元素的基態電子電子排布式為

（2）白磷的分子式為P4，其結構如下圖所示，科學家目前合成了 N4分子， N 原子的雜化軌道類型是 ，N—N—N 鍵的鍵角為 ；

（3）N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序為 。

（4）HNO3、HNO2是氮元素形成的含氧酸，酸性較強的是 ，酸根中沒有孤對電子的是 ，NO2—價電子構型是 。

（5）立方氮化硼晶體的結構如下圖所示：N與As是同族元素，B與Ga是同族元素，立方砷化鎵晶體與立方氮化硼晶體結構類似，兩種晶體中熔點較高的是 ；立方砷化鎵晶體的晶胞邊長為a pm，則其密度為 g·cm－3 (用含a的式子表示，設NA為阿伏加德羅常數的值)。

Answer 1

【答案】

（1）1s22s22p63s23p3

（2）sp3 ；60°

（3）N>P>As

（4）HNO3；NO3— ；平面三角型

（5）氮化硼；；

【解析】

試題分析：（1）P元素的基態電子電子排布式為1s22s22p63s23p3，故答案為：1s22s22p63s23p3；

（2）N4分子與P4結構相似，為正四面體構型，N4分子中N原子形成3個σ鍵、含有1對孤對電子，雜化軌道數目為4，N原子采取sp3雜化，每個面為正三角形，N-N 鍵的鍵角為60°，故答案為：sp3；60°；

（3）同主族自上而下第一電離能減小，故第一電離能：N＞P＞As，故答案為：N＞P＞As；

（4）HNO3比HNO2中N元素為+3價，HNO3中N原子為+5價，HNO3中N元素正電荷更高，導致N-O-H中O原子的單子偏向N原子，更易電離出H+，HNO3比HNO2的酸性強，NO3—中N原子的孤電子對數=×(5+1-3×2)=0，酸根中沒有孤對電子的是NO3—，NO2—中N原子的孤電子對數=×(5+1-2×2)=1，價層電子對數=2+1=3，采用sp2雜化，價電子構型是平面三角型，故答案為：HNO3；NO3— ；平面三角型；

（5）立方砷化鎵晶體與立方氮化硼晶體結構類似，均屬于原子晶體，原子半徑N＜As、B＜Ga，故氮化硼中共價鍵更強，氮化硼的晶體熔點更高，晶胞中As、Ga原子數目均為4，晶胞質量為4×g，晶胞密度為4×g÷(a×10-10 cm)3=g．cm-3，故答案為：氮化硼；。