题目内容
【题目】(l)基态As原子的核外电子排布式为[Ar]______,有________个未成对电子。
(2) As与N是同主族元素,从原子结构角度分析:为什么As的最高价含氧酸H3AsO4是三元酸(含三个轻基),而N的最高价含氧酸HNO3是一元酸(只含一个烃基)______。
(3)比较下列氢化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因__________。
(4) Na3AsO3中Na、As、O电负性由大至小的顺序是______。AsO33-的空间构型为___, AsO33-中As的杂化轨道类型为_______杂化。
(5)砷化稼(GaAs)为黑灰色固体,熔点为1238℃。该晶体属于___晶体,微粒之间存在的作用力是_________。
NH3 | PH3 | AsH3 | SbH3 | |
熔点/K | 195.3 | 140.5 | 156.1 | 185 |
沸点/K | 239.6 | 185.6 | 210.5 | 254.6 |
(6)图为GaAs的晶胞,原子半径相对大小是符合事实的,则白球代表____原子。
己知GaAs的密度为5.307g·cm3, Ga和As的相对原子质量分别为69.72、74.92,求晶胞参数a=______pm (列出计算式即可)。
【答案】 3d104s24p3 3 N原子半径太小,又没有d轨道,容纳不了多个羟基 除NH3外,其余三种氢化物的熔、沸点均随相对分子质量的增大而升高。原因是NH3能形成分子间氢键;其他三种氢化物的组成和结构均相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强 O>As>Na 三角锥形 sp3 原子 共价键 Ga
【解析】(l)As为33号元素,基态As原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3,4p3中的3个电子未成对,故答案为:3d104s24p3;3;
(2) N原子半径太小,又没有d轨道,容纳不了多个羟基,因此HNO3是一元酸,而As 原子半径较大,且有d轨道,可以容纳多个羟基,因此H3AsO4是三元酸,故答案为:N原子半径太小,又没有d轨道,容纳不了多个羟基;
(3)根据表格数据可知,除NH3外,其余三种氢化物的熔、沸点均随相对分子质量的增大而升高,因为NH3能形成分子间氢键;其他三种氢化物的组成和结构均相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强,故答案为:除NH3外,其余三种氢化物的熔、沸点均随相对分子质量的增大而升高。原因是NH3能形成分子间氢键;其他三种氢化物的组成和结构均相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强;
(4) 元素的非金属性越强,电负性越大,Na、As、O电负性由大至小的顺序为O>As>Na。AsO33-中As的价层电子对数为3+×(5+3-2×3)=4,采用sp3杂化,含有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,故答案为:O>As>Na;三角锥形;sp3;
(5)根据砷化稼(GaAs)的熔点为1238℃可以判断,该晶体属于原子晶体,微粒之间存在共价键,故答案为:原子; 共价键;
(6)Ga和As为与同一周期,Ga的原子半径比As 大,因此白球是Ga原子;晶胞中含有Ga原子数为8×+6×=4,As原子数为4,1mol晶胞的质量为4×(69.72+74.92)g,GaAs的密度为5.307g·cm3,则晶胞的边长为×1010pm,故答案为:Ga; ×1010。