Question

【题目】

钴、铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。回答下列问题：

(1) 写出As的基态原子的电子排布式_________________。

(2)N、P、As为同一主族元素，其电负性由大到小的顺序为____________________，它们的氢化物沸点最高的是____________。将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO42-互为等电子体，则该阴离子的化学式是_____________。

(3) Fe3+、Co3+与N3-、CN-等可形成络合离子。

①K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,配体CN-中碳原子杂化轨道类型为______________。

②[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位数为____________,其配离子中含有的化学键类型为_______(填离子键、共价键、配位键)，C、N、O 的第一电离能最大的为_______，其原因是_____________________。

(4) 砷化镓晶胞结构如下图。晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为________。已知砷化镓晶胞边长为apm,其密度为pg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为__________________(列出计算式即可)。

Answer 1

【答案】[Ar] 3d104s24p3 N>P>As NH3 NO43- sp 6 共价键、配位键 N 氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子 正四面体

【解析】

（1）As的原子序数为33，由构造原理可知电子排布为[Ar] 3d104s24p3；（2）As、P、N元素属于同一主族元素，其原子序数逐渐减小，则其电负性逐渐增大，即N>P>As；它们的氢化物中NH3中存在氢键，沸点最高；原子个数相等价电子数相等的微粒属于等电子体，且等电子体结构相似，阴离子与SO42-互为等电子体，且该阴离子中的各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构，则该离子是NO43-，(3)① CN-中C原子价层电子对个数=1+（4+1-1×3）=2，所以采取sp杂化；②配位环境是[Co(N3)(NH3)5]SO4，其中N3(-),NH3都是单齿配体,简单相加就得到配位数6；其配离子中含有的化学键类型为共价键、配位键；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，但氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子，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；（4）Ga原子处于晶胞的顶点和面心，面心到顶点和到相邻面心的距离最小且相等，根据图可知个，Ga与周围等距离且最近的As形成的空间构型为Ga在中心As在四个顶点形成的正四面体结构；GaAs为1：1型结构，一个晶胞占有4个Ga原子和4个As原子，若晶胞的边长为apm，则晶胞体积为，晶体的密度为pg·cm-3，则晶胞质量为pg·cm-3=，则，则。