Question

【题目】钴、铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。回答下列问题：

(1)写出Fe的基态原子的电子排布式_________________。

(2)N、P、As为同一主族元素，其电负性由大到小的顺序为____________________，它们的氢化物沸点最高的是____________。其原因是__________，将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO42-互为等电子体，则该阴离子的化学式是_____________。

(3)Fe3+、Co3+与N3-、CN-等可形成络合离子。

①K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,配体CN-中碳原子杂化轨道类型为______________。

②[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位数为____________,其配离子中含有的化学键类型为_______(填离子键、共价键、配位键)，C、N、O 的第一电离能最大的为_______，其原因是_____________________。

(4)砷化镓晶胞结构如图。晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为________。已知砷化镓晶胞边长为apm,其密度为pg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为__________________(列出计算式即可)。

Answer 1

【答案】[Ar]3d64s2 N＞P＞As NH3 氨气分子间存在氢键 NO43- sp 6 共价键、配位键 N 氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子 正四面体

【解析】

(1)Fe的原子序数为26，由构造原理可知电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；

故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；

(2)同一主族元素，元素的电负性随着原子序数增大而减小，所以电负性大小顺序是N＞P＞As；含有氢键的氢化物熔沸点较高，氢化物中不含氢键时，相对分子质量越大的熔沸点越高，这三种元素的氢化物中只有氨气含有氢键，所以氨气的熔沸点最高；根据等电子体知识可知，与SO42-互为等电子体的阴离子的化学式为NO43-；

故答案为：N＞P＞As；NH3；氨气分子间存在氢键；NO43-；

(3)①配体CN中碳原子价层电子对个数是2且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为sp，故答案为：sp；

②[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配体是NH3和N3，所以Co原子配位数是6，非金属元素之间存在共价键，含有孤电子对和含有空轨道的原子之间存在配位键，所以该配离子中含有共价键和配位键；原子轨道上电子处于全满、全空、半满时最稳定，氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子，所以这三种元素第一电离能最大的是N元素；故答案为：6；共价键、配位键；N；氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子；

(4)晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体结构；该晶胞中As原子个数是4、Ga原子个数，其密度，则 ；

故答案为：正四面体；。