Question

【题目】氮、磷、砷为同主族元素，回答下列问题：
（1）基态As原子的核外电子排布式为 ．
（2）镓氮砷合金材料的太阳能电池效率达40%，这3种元素的电负性由大至小的顺序是（用元素符号表示）
（3）As4O6的分子结构如图1所示，其中As原子的杂化方式为 ， 1mol As406含有σ键的物质的量为 ．
（4）该族氢化物RH3（NH3、PH3、AsH3）的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如图2所示．则Y轴可表示的氢化物（RH3）性质可能是 ．
A.稳定性
B.沸点
C.R﹣H键能
D.分子间作用力
（5）AsH3的沸点（﹣62.5℃）比NH3的沸点（﹣33.5℃）低，原因是
（6）NH4+中的H﹣N﹣H的键角比 NH3中的H﹣N﹣H的键角（填”大”或”小”），原因是

Answer 1

【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3
（2）N＞As＞Ga
（3）sp3；12mol
（4）AC
（5）NH3分子间能形成氢键，而As的原子半径比N的大，电负性比N的小，AsH3分子间不能形成氢键；
（6）大；NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力
【解析】解：（1）根据基态电子排布规律，As原子的基态电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3 ， 所以答案是：1s22s22p63s23p63d104s24p3；（2）同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：As＞Ga，N原子半径比As和Ga 都小，电负性较大，故这3种元素的电负性由大至小的顺序是N＞As＞Ga，
所以答案是：N＞As＞Ga；（3）As4O6的分子中As原子形成3个As﹣O键，含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，杂化类型为sp3杂化；1个As406分子中含有σ键数目为12个，故1mol As406含有σ键的物质的量为12mol，
所以答案是：sp3；12mol；（4）A．N、P、As位于周期表同一主族，从上到下排列，根据元素周期律可知，非金属性越强，氢化物的稳定性越强，因此三种氢化物的稳定性逐渐降低，故A正确；
B．由于氨气分子间存在氢键，因此氨气的沸点最高，AsH3的相对分子质量大于PH3 ， AsH3沸点较高，故B错误；
C．非金属性越强与氢元素形成的共价键越强，键能越大，因此R﹣H键能随原子序数的增大而减小，故C正确；
D．三种氢化物生成的晶体均是分子晶体，分子间作用力随相对分子质量的增加而增大，故D错误；
所以答案是：AC；（5）N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，
所以答案是：NH3分子间能形成氢键，而As的原子半径比N的大，电负性比N的小，AsH3分子间不能形成氢键；（6）NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力，故NH4+中H﹣N﹣H的键角比NH3中H﹣N﹣H的键角大，
所以答案是：大；NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力．