Question

【题目】氮、磷、砷(As)等VA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。

(1)写出基态As原子的核外电子排布式___________________。

(2)NH3、PH3、AsH3熔沸点由高到低的顺序为______。

(3)水合肼(N2H4·H2O)又名水合联氨，是一种重要的化工试剂。利用尿素法生产水合肼的原理为：CO(NH2)2+ 2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCL，该反应中所涉及的第二周期元素第一电离能大小顺序是________。晶体N2H4·H2O中各种微粒间的作用力不涉及__（填字母）。

a：离子键 b．共价键 c．金属键 d．氢键 e．范德华力

(4)NO3-的VSEPR模型是____，H3AsO3分子中As的杂化方式为____。

(5)GaAs以第三代半导体著称，性能比硅更优良，广泛用于电子计算机、人造卫星等尖端技术。它的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。GaAs为___ 晶体，晶胞结构与NaCl晶胞____（填“相同”或“不同”）。Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol-l和MAsg·mol-l，原子半径分别为rGapm和rAspm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为___ 。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 NH3＞AsH3＞PH3 N＞O＞C ac 平面三角形 sp2 原子 相同

【解析】（1）As为33号元素，基态原子核外电子排布式1s22s22p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；（2）由于NH3分子间存在氢键，故NH3的熔沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的熔沸点高于PH3，因此熔沸点由高到低的顺序为NH3＞AsH3＞PH3；(3)反应CO(NH2)2+ 2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl中所涉及的第二周期元素有C、N、O，C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是N＞O＞C；晶体N2H4·H2O为分子晶体，分子内部存在共价键，与分子间存在氢键和分子间作用力（范德华力），便不涉及离子键和金属键；答案选ac；(4)NO3-中N原子的价层电子对数为=3，则为sp3杂化，没有孤电子对，所以NO3-的VSEPR模型、离子立体构型为平面三角形；根据H3AsO3分子中中心原子As的价层电子对数为，所以As原子的杂化方式为sp2杂化；(5)根据GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示，熔点很高，所以GaAs为原子晶体；根据晶胞结构可知晶胞中Ga和As的个数均是4个，晶胞结构与NaCl晶胞相同；晶胞的体积为，二者的原子半径分别为rGapm和rAspm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。