Question

【题目】【化学—选修3物质结构与性质】

氮、磷、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的作用。回答下列问题：

（1）N元素原子核外电子排布图为____________，基态As原子有________种不同能量的电子。

（2）NO2－与钴盐形成的配离子[Co(NO2)6]3－可用于检验K+的存在。NO2－离子中N原子的杂化方式为__________，K3[Co(NO2)6]是黄色沉淀，该物质中四种元素的电负性由大到小的顺序是 。

（3）N、P、As氢化物沸点由高到低的顺序是 ，原因是 。

（4）根据结构与性质的关系，说明H3AsO4的酸性比H3AsO3强的原因： 。

（5）砷化镓属于第三代半导体，晶胞结构如图。晶胞中距离Ga原子等距最近的Ga原子有 个，Ga与周围等距最近的As形成的空间构型为____________。已知砷化镓晶胞边长为a pm，NA表示阿伏加德罗常数的数值，其密度为 gcm-3(列出计算式即可)。

Answer 1

【答案】除标注外，其余每空均2分

（1）(1分) ；8(1分)

（2）sp2杂化(1分)；O>N> Co >K

（3）NH3>AsH3>PH3；NH3分子间能形成氢键，沸点最高，AsH3与PH3都为分子晶体，但AsH3相对分子质量更大，分子间作用力更大，沸点更高。

（4）H3AsO4的非羟基氧个数比H3AsO3的多，所以酸性更强。

（5）12(1分)；正四面体(1分)；

【解析】

试题分析：

（1）N元素原子核外电子排布图为，基态As原子有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p八个能级，即八种不同能量的电子。

（2）NO2－离子中N原子的价层电子对数为3对，故采取sp2杂化；电负性与非金属性一致，所以K3[Co(NO2)6] 中四种元素的电负性由大到小的顺序是O>N> Co >K。

（3）N、P、As氢化物沸点由高到低的顺序是NH3>AsH3>PH3，原因是NH3分子间能形成氢键，沸点最高，AsH3与PH3都为分子晶体，但AsH3相对分子质量更大，分子间作用力更大，沸点更高。

（4）H3AsO4的酸性比H3AsO3强，是因为H3AsO4的非羟基氧个数比H3AsO3的多，所以酸性更强。

（5）晶胞中距离Ga原子等距最近的Ga原子有12个，Ga与周围等距最近的As形成的空间构型为正四面体。密度=晶胞的质量÷晶胞的体积=。