Question

【题目】氮族元素化合物在医药、纳米材料制备中应用广泛。

（1）P元素的基态电子电子排布式为

（2）白磷的分子式为P4，其结构如下图所示，科学家目前合成了 N4分子， N 原子的杂化轨道类型是 ，N—N—N 键的键角为 ；

（3）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为 。

（4）HNO3、HNO2是氮元素形成的含氧酸，酸性较强的是 ，酸根中没有孤对电子的是 ，NO2—价电子构型是 。

（5）立方氮化硼晶体的结构如下图所示：N与As是同族元素，B与Ga是同族元素，立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是 ；立方砷化镓晶体的晶胞边长为a pm，则其密度为 g·cm－3 (用含a的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数的值)。

Answer 1

【答案】

（1）1s22s22p63s23p3

（2）sp3 ；60°

（3）N>P>As

（4）HNO3；NO3— ；平面三角型

（5）氮化硼；；

【解析】

试题分析：（1）P元素的基态电子电子排布式为1s22s22p63s23p3，故答案为：1s22s22p63s23p3；

（2）N4分子与P4结构相似，为正四面体构型，N4分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，N原子采取sp3杂化，每个面为正三角形，N-N 键的键角为60°，故答案为：sp3；60°；

（3）同主族自上而下第一电离能减小，故第一电离能：N＞P＞As，故答案为：N＞P＞As；

（4）HNO3比HNO2中N元素为+3价，HNO3中N原子为+5价，HNO3中N元素正电荷更高，导致N-O-H中O原子的单子偏向N原子，更易电离出H+，HNO3比HNO2的酸性强，NO3—中N原子的孤电子对数=×(5+1-3×2)=0，酸根中没有孤对电子的是NO3—，NO2—中N原子的孤电子对数=×(5+1-2×2)=1，价层电子对数=2+1=3，采用sp2杂化，价电子构型是平面三角型，故答案为：HNO3；NO3— ；平面三角型；

（5）立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，均属于原子晶体，原子半径N＜As、B＜Ga，故氮化硼中共价键更强，氮化硼的晶体熔点更高，晶胞中As、Ga原子数目均为4，晶胞质量为4×g，晶胞密度为4×g÷(a×10-10 cm)3=g．cm-3，故答案为：氮化硼；。