题目内容

15．材料的开发、应用和发展是科技进步的结果，同时，材料的发展也促进了科技的进步和发展．
（1）高纯度砷可用于生产新型半导体材料GaAs，砷的电子排布式为[Ar]3d104s24p3．镓在周期表的位置为第四周期第ⅢA族．
（2）对硝基苯酚水合物是一种具有特殊功能的物质，其结构简式为．
①该物质中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C＞H．
②该物质受热失去结晶水时，破坏的微粒间的作用力是氢键．
（3）氮化硼（BN）晶体是一种新型无机合成材料．BN晶体有α、β两种类型，且α-BN结构与石墨相似、β-BN结构与金刚石相似．
①α一BN晶体中N原子杂化方式是sp2．
②β-BN晶体中，每个硼原子形成_4个共价键，这些共价键中，有1个为配位键．
（4）①储氢材料的研究是发展氢能源的技术难点之一．某物质的分子可以通过氢键形成“笼状结构”，成为潜在储氢材料，则该分子一定不可能是BC．
A．H2O      B．CH4      C．HF      D．CO（NH2）2
②Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、寿命高耐低温等特点，在日本和中国已实现产业化，该合金的晶胞如右所示．已知该晶胞的摩尔质量为M g•mol-1，密度为d g•cm-3，则该晶胞的体积为$\frac{M}{{N}_{A}d}$cm3 （用a、NA表示）．

分析 （1）根据构造原理书写核外电子排布式；元素的原子结构示意图中，电子层数与其周期数相等，主族元素最外层电子数与其族序数相等；
（2）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈减小；对硝基苯酚水合物之间氧原子和氢原子间存在氢键；
（3）①根据石墨结构判断杂化类型；②根据金刚石晶体结构判断；
（4）①CH4分子间没有氢键，HF分子间只能形成链状结构；
②根据一个晶胞的质量m=ρv计算．

解答 解：（1）砷的原子序数为33，电子排布式为：[Ar]3d104s24p3；31号元素镓的原子结构示意图为，所以该元素位于第四周期第ⅢA族；
故答案为：[Ar]3d104s24p3；第四周期第ⅢA族；
（2）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以第一电离：N＞O＞C；同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈减小，所以第一电离：N＞O＞C＞H；
对硝基苯酚水合物之间氧原子和氢原子间存在氢键，所以对硝基苯酚水合物失去结晶水的过程中，破坏的微粒间作用力是氢键；
故答案为：N＞O＞C＞H；氢键；
（3）①与石墨结构相似，α一BN晶体中N原子杂化方式是sp2杂化；
故答案为：sp2；
②β-BN结构与金刚石相似，金刚石中，C原子形成4条共价键；B原子最外层有3个电子占据3条杂化轨道，只能形成3条共价键，还有一条空轨道，形成配位键；
故答案为：4；1；
（4）①CH4分子间没有氢键不能形成“笼状结构”，每个HF只能形成2个氢键，所以HF分子间只能形成链状结构；
故选：BC；
②一个晶胞的质量m=$\frac{M}{N{\;}_{A}}$g，根据m=ρv，即v=$\frac{M}{{N}_{A}d}$cm3；
故答案为：$\frac{M}{{N}_{A}d}$；

点评 本题考查物质结构和性质，涉及核外电子排布、电离能、晶胞计算、氢键等知识，侧重考查计算能力及空间想象能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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A．AB．BC．CD．D
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