Question

10．在5-氨基四唑（）中加入金属Ga，得到的盐是一种新型气体发生剂，常用于汽车安全气囊．
（1）基态Ga原子的电子排布式可表示为[Ar]3d¹⁰4s²4p¹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（2）5-氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为N＞C＞H，在1mol　5-氨基四唑中含有的σ键的数目为9N_A．
（3）叠氮酸钠（NaN₃）是传统安全气囊中使用的气体发生剂．叠氮酸钠（NaN₃）中含有叠氮酸根离子（N₃^-），根据等电子体原理N₃^-的空间构型为直线形．
（4）GaAs（砷化镓）属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，推广GaAs等发光（LED）照明，是节能减排的有效举措．
①下列说法正确的为ac（填选项字母）
a．GaP、SiC与GaAs互为等电子体
b．第一电离能：Ga＞As
c．电负性：As＞Ga
d．As、Cu都属于p区元素
②将（CH₃）₃Ca和AsH₃在700℃的密闭容器中进行反应可制备GaAs，（CH₃）₃Ga中Ga原子的杂化轨道类型为sp²．
③AsH₃沸点比NH₃低，其原因为NH₃分子间能形成氢键，而As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键．

Answer 1

分析 （1）Ga是31号元素，其核外有31个电子，根据构造原理写出其核外电子排布式；
（2）该物质中含有C、N、H三种元素，吸引电子能力越强的元素其电负性越大；共价单键是σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键；     
（3）根据价层电子对互斥理论确定其空间构型；
（4）①a．等电子体的价层电子数相等；
b．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大；
c．同周期元素从左到右电负性逐渐增大；
d．根据砷和Cu的价层电子特点判断；
②根据反应物、生成物结合反应条件可书写化学方程式；利用价层电子对互斥模型判断分子的空间构型可杂化方式；
③从是否形成氢键的角度分析．

解答 解：（1）Ga是31号元素，其核外有31个电子，根据构造原理知，其核外电子排布式为：[Ar]3d¹⁰4s²4p¹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，
故答案为：[Ar]3d¹⁰4s²4p¹ 或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（2）该物质中含有C、N、H三种元素，吸引电子能力越强的元素其电负性越大，吸引电子能力大小顺序是N＞C＞H，所以其电负性大小顺序是N＞C＞H；
共价单键是σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键，所以该分子中含有9个σ键，所以在1mol 5-氨基四唑中含有的σ键的数目为 9N_A，
故答案为：N＞C＞H；9N_A；
（3）N₃^-中价层电子对=2+$\frac{1}{2}$（5+1-2×3）=2，且该离子中不含孤电子对，所以其空间构型是直线形，故答案为：直线形；  
（4）①a．GaP的价层电子为3+5=8，SiC的价层电子为4+4=8，GaAs价层电子数为3+5=8，则为等电子体，故a正确；
b．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，则第一电离能：As＞Ga，故b错误；
c．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：As＞Ga，故c正确；
d．砷的价层电子为sp电子，位于周期表p区，而Cu的外围电子排布为3d¹⁰4s¹，属于ds区元素，故d错误；
故答案为：ac；
②（CH₃）₃Ga中Ga形成3个δ键，没有孤电子对，为sp²杂化，故答案为：sp²；
③N原子半径较小，电负性较大，对应的NH₃分子间能形成氢键，沸点较高，而As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键，沸点较低，
故答案为：NH₃分子间能形成氢键，而As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键．

点评 本题考查位置、结构与性质关系的应用，题目难度中等，涉及元素周期律的递变规律、分子空间构型以及杂化类型的判断、电子排布式以及氢键等知识，注意相关基础的把握和方法的积累．