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    7．氮族元素和硼族元素在生产生活中有很重要的地位．
    （1）写出硼族元素Ga的基态原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p1．
    （2）NF3的分子构型为三角锥形，NO3-的空间构型为平面三角形，1mol NO3-中含有的σ键的数目为：3NA．
    （3）氮化硼的立方结晶的变体被认为是已知的最硬的物质．BN的晶体结构与金刚石相似，其中B原子的杂化方式为sp3．
    （4）元素第一电离能的大小：As＞（填“＜”“＞”或“=”）Ga，原因是As与Ga位于同一周期，分别为ⅤA与ⅢA族，As的p轨道处于半充满的稳定状态，故第一电离能：As＞Ga．
    （5）相同条件下，在水中的溶解度：NH3＞（填“＜”“＞”或“=”）PH3，原因是NH3分子与水分子之间能够形成氢键．
    （6）已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，其晶胞边长为c pm．则砷化镓的化学式为GaAs，晶胞中As原子和它最近的Ga原子之间的距离为$\frac{\sqrt{3}c}{4}$pm（用含c的式子表示），砷化镓的密度为$\frac{5.8×1{0}^{32}}{{c}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3（设NA为阿伏加德罗常数的值，用含c、NA的式子表示，原子量：Ga-70，As-75）．

    分析 （1）Ga元素原子核外电子数为31，根据能量最低原理书写核外电子排布式；
    （2）NF3中N原子孤电子对数=$\frac{5-1×3}{2}$=1，价层电子对数=3+1=4；NO3-中N原子孤电子对数=$\frac{5+1-2×3}{2}$=0，价层电子对数=3+0=3，1mol NO3-中含有3mol σ键；
    （3）BN的晶体结构与金刚石相似，B原子与N原子之间形成4个B-N（其中1个为配位键），杂化轨道数目为4；
    （4）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，且As元素原子的p轨道为半满稳定状态；
    （5）NH3分子与水分子之间能够形成氢键，增大溶解性；
    （6）利用均摊法计算晶胞中含有Ga原子、As原子数目，可以确定其化学式；
    As原子与周围的4个Ga原子形成正四面体，As原子与晶胞顶点Ga原子连线处于晶胞题对角线上，且Ga原子与As原子之间的距离为晶胞体对角线长度的$\frac{1}{4}$倍，所以晶胞的体对角线为晶胞棱长的$\sqrt{3}$倍；
    结合晶胞中含有原子数目，表示出晶胞质量，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算密度．

    解答 解：（1）Ga元素原子核外电子数为31，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p1，
    故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p1；
    （2）NF3中N原子孤电子对数=$\frac{5-1×3}{2}$=1，价层电子对数=3+1=4，为三角锥形；NO3-中N原子孤电子对数=$\frac{5+1-2×3}{2}$=0，价层电子对数=3+0=3，为平面三角形，1mol NO3-中含有3mol σ键，即含有3NA个σ键，
    故答案为：三角锥形；平面三角形；3NA；
    （3）BN的晶体结构与金刚石相似，B原子与N原子之间形成4个B-N（其中1个为配位键），杂化轨道数目为4，故B原子采取杂化，
    故答案为：sp3；
    （4）As与Ga位于同一周期，分别为ⅤA与ⅢA族，As的p轨道处于半充满的稳定状态，故第一电离能：As＞Ga，
    故答案为：＞；As与Ga位于同一周期，分别为ⅤA与ⅢA族，As的p轨道处于半充满的稳定状态，故第一电离能：As＞Ga；
    （5）NH3分子与水分子之间能够形成氢键，在水中的溶解度：NH3＞PH3，
    故答案为：＞；NH3分子与水分子之间能够形成氢键；
    （6）晶胞中含有Ga原子数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，As原子数目为4，故化学式为GaAs，
    As原子与周围的4个Ga原子形成正四面体，As原子与晶胞顶点Ga原子连线处于晶胞题对角线上，且Ga原子与As原子之间的距离为晶胞体对角线长度的$\frac{1}{4}$倍，所以晶胞的体对角线为晶胞棱长的$\sqrt{3}$倍，则Ga原子与As原子之间的距离为$\frac{\sqrt{3}c}{4}$ pm，
    晶胞质量为4×$\frac{70+75}{{N}_{A}}$g，则晶胞密度为4×$\frac{70+75}{{N}_{A}}$g÷（c×10-10 cm）3=$\frac{5.8×1{0}^{32}}{{c}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3，
    故答案为：GaAs；$\frac{\sqrt{3}c}{4}$；$\frac{5.8×1{0}^{32}}{{c}^{3}{N}_{A}}$．

    点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、杂化方式与空间构型、电离能、氢键、晶胞计算计算等，（6）中距离计算为易错点、难点，需学生具备一定的数学计算能力．

    练习册系列答案
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    A．${\;}_{6}^{12}$C和${\;}_{6}^{13}$CB．CH3CH2CH2CH3和CH3CHCH3CH3
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    ①可用于制造光导纤维             
    ②能跟强碱反应，但不能与水反应
    ③SiO2的物理性质与CO2类似       
    ④既是酸性氧化物，又是碱性氧化物．
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    2．化学反应方程式或离子方程式是学习化学的基本工具，请你书写出以下反应的离子方程式：
    （1）用硫氰化钾检验Fe3+存在的离子方程式：Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3
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    （4）硫代硫酸钠与稀硫酸反应的方子方程式：2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O
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    12．随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究受到许多发达国家的青睐．最近的研究发现，复合氧化物铁酸锰（MnFe2O4）也可以用于热化学循环分解水制氢，MnFe2O4的制备流程如下：（提示：锰元素在本题所有过程中价态均不变）．
    （1）推断原料Fe（NO3）n中n=3．
    （2）步骤二中“连续搅拌”的目的是充分反应或沉淀完全；写出本步骤涉及所有反应的离子方程式：Fe3++3OH-=2Fe（OH）3↓；Mn2++2OH-=Mn（OH）2↓．
    （3）说明步骤三中洗涤干净的标准：取最后一次洗涤液少许，测洗下来的溶液呈中性．
    （4）利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应可表示为：
    MnFe2O4$\stackrel{＞1000K}{→}$MnFe2O4-x+$\frac{x}{2}$O2↑；MnFe2O4-x+xH2O→MnFe2O4+xH2↑．
    请认真分析上述两个反应并回答下列问题：
    ①若MnFe2O4-x中x=0.6，计算MnFe2O4-x中Fe3+占全部铁元素的百分率=40%．
    ②该热化学循环制氢法的优点（答两点即可）：具有过程简单节约能源无污染物料廉价、可循环使用及氧气和氢气在不同步骤生成，因此不存在高温气体分离等优点．
    ③该热化学循环法制氢尚有不足之处，指出需要进一步改进的研究方向：寻找合适催化剂使MnFe2O4的分解温度降低或找到分解温度更低的氧化物（答一点即可）．

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    19．0.2mol某烃A在氧气中完全燃烧后，生成CO2和H2O各1.2mol．试回答：
    （1）烃A的分子式为C6H12
    （2）若取一定量的该烃A完全燃烧后，生成CO2和H2O各3mol，则有42g烃A参加了反应．
    （3）若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下，与H2加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，烃A可能有的结构简式为（CH3）2CHC（CH3）=CH2或（CH3）2C=C（CH3）2或（CH3）3CCH=CH2（任写1个）．
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    （5）若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下能与氯气发生取代反应，其一氯取代物只有一种，则烃A的结构简式为．
    （6）比烃A少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物有_5种同分异构体．

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    16．有如下两个反应：
    A.2HCl+Ba（OH）2═BaCl2+2H2O
    B.2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
    （1）根据两反应的本质，判断B能设计成原电池．（填“A”或“B”）
    （2）根据能设计成原电池的反应选择适合的材料和试剂设计一个原电池负极材料是铜（Cu），正极材料是石墨（C），电解质溶液是FeCl3溶液或Fe2（SO4）3溶液；
    （3）写出负极的电极反应式Cu-2e-=Cu2+；（发生氧化反应），原电池工作时溶液中的Cl-移向负极移动（填正或负）

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    A．：3-甲基-2-戊烯B．：2-甲基-3-丁炔
    C．：1，3，4-三甲苯D．2，3-二甲基-2-乙基己烷

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