Question

【题目】硼、碳、镓、砷、硒的化合物被广泛应用于新材料制备、生活生产等诸多领域。根据物质结构相关知识，回答下列问题：

（1）第四周期镓、砷、硒三种元素中，第一电离能由大到小顺序为___，电负性由大到小顺序为___（用元素符号填写）

（2）元素氮与砷同族。基态氮元素的价电子排布式为___，预测砷的氢化物分子的立体结构为___，其沸点比NH3的___（填“高”或“低”），其判断理由是___。

（3）硼及化合物应用广泛。已知BP的熔点很高，其晶胞结构如图所示。

C点的原子坐标为___，B原子与P原子的最近距离为dpm，晶体的密度为pg/cm3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则ρ=___g/cm3（用含d、NA的代数式表示）

Answer 1

【答案】As>Se>Ga Se>As>Ga 2s22p3 三角锥形 低 NH3分子间存在氢键 （，，）

【解析】

（1）同周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，砷最外层电子处于半充满状态，则第一电离能大于其后的元素；同周期元素的电负性随原子序数的增大而增大；

（2）砷化氢与氨气为等电子体；氨气分子间存在氢键，而砷化氢分子间无氢键；

（3）根据ρ=m/V计算。

（1）第四周期镓、砷、硒分别为IIIA族、VA族、VIA族元素，同周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，砷最外层电子处于半充满状态，则第一电离能大于其后的元素，则第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ga；同周期元素的电负性随原子序数的增大而增大，则电负性由大到小顺序为Se>As>Ga；

（2）氮元素位于第二周期VA族元素，则基态氮元素的价电子排布式为2s22p3；砷化氢与氨气为等电子体，氨气为三角锥形，则砷化氢为三角锥形；砷化氢的沸点比氨气低，氨气分子间存在氢键，使分子间的作用力增大，熔沸点升高，而砷化氢分子间无氢键；

（3）C点在顶点与顶点所在的3个面的面心上的P原子构成的正四面体的中心，则C点的坐标为（，，）；一个晶胞中含有P的个数=8×+6×=4，B原子在晶胞的体内，个数为4，根据晶胞的结构，B原子与P原子的最近距离为体对角线的1/4，体对角线=4dpm，棱长=pm，则ρ=m/V=（11+31）×4/=g/cm3。