题目内容

18．氮族元素是指位于元素周期表第15列的元素，包括氮、磷、砷（As）、锑（Sb）、铋（Bi）五种元素．请回答下列问题：
（1）砷化氢具有无色、剧毒、可燃的性质，尽管它杀伤力很强，但在工业中仍被广泛使用，也可用于合成各种有机砷化物．砷化氢中砷原子采用的杂化方式为sp3杂化，分子构型为三角锥形
（2）氮、磷、砷是氮族元素中的三种非金属元素，它们的电负性由大到小的顺序为N＞P＞As．
（3）与砷同周期，原子核外未成对电子数最多的元素是Cr（填元素符号），该元素原子的价电子（外围电子）排布式为3d54s1．
（4）金属Ni与As同周期，Ni的晶体在不同温度下有两种不同的堆积方式，晶胞分别如图所示，体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Ni原子数之比为1：2，两种晶体的密度之比为3$\sqrt{6}$：8．

分析 （1）根据价层电子对互斥理论判断中心原子杂化类型及分子空间构型，价层电子对个数=成键电子对个数+孤电子对个数，据此分析解答；
（2）同主族随原子序数增大，电负性逐渐减弱；
（3）与砷同周期，未成对电子数最多为铬；
（4）利用均摊法计算晶胞中原子数目，进而计算体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Ni原子个数之比；根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶胞的密度，然后求出比值；

解答 （1）砷化氢（AsH3）分子中As原子价层电子对个数是3，且含有一个孤电子对，所以中心原子杂化方式是sp3、分子空间构型为三角锥形；
故答案为：sp3杂化；三角锥形；
 （2）同主族随原子序数增大，电负性逐渐减弱，则氮、磷、砷电负性由大到小的顺序：N＞P＞As；
故答案为：N＞P＞As；
（3）与砷同周期，未成对电子数最多为铬，Cr的价电子排布为3d54s1，未成对电子数为6；
故答案为：Cr；3d54s1；     
（4）体心立方结构晶胞中Ni原子数为1+8×$\frac{1}{8}$=2，面心立方结构晶胞中铁原子数为1+6×$\frac{1}{2}$=4，故两种结构的Ni原子数之比为2：4=1：2；
设体心立方中晶胞的棱长为x，铁原子的直径为A，则3x2=（2A）2，解得x=$\frac{2\sqrt{3}A}{3}$；
铁原子直径=A，所以其晶胞体积=R3，面心立方中晶胞的对角线为2A，则其边长=$\sqrt{2}$A，其晶胞体积=2$\sqrt{2}$A3．
体心立方的密度与面心立方的密度之比=$\frac{2m}{（\frac{2\sqrt{3}A}{3}）^{3}}$：$\frac{4m}{（2\sqrt{2}{A}^{3}）}$=3$\sqrt{6}$：8；
故答案为：1：2；3$\sqrt{6}$：8；

点评 本题考查了杂化方式、空间构型的判断、电负性、晶胞的密度等知识点，难点是计算晶胞的密度，知道体心立方和面心立方中哪三个原子紧密相连即可分析解答，难度较大．

练习册系列答案
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8．重铬酸钾（K2Cr2O7）是一种重要的氧化剂，可以检验司机是否酒后驾驶．
2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H++13H2O→4[Cr（H2O）6]3++3CH3COOH
（1）铬原子核外有6个未成对电子，Cr3+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3．
（2）CH3COOH中C原子轨道杂化类型为sp3杂化、sp2杂化．
（3）CH3CH2OH与H2O可以任意比例互溶，是因为H2O与乙醇分子间形成氢键，都为极性分子．
（4）C、O位于周期表中第二周期，请比较两者第一电离能大小：C＜O（填“＜”或“＞”）
（5）Cr和Ca可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，晶胞如图所示．该晶体的化学式为CaCrO3．
9．下列各组离子在给定条件下能大量共存的是（　　）
A．在c（H+）=1.0×10-13 mol•L-1的溶液中：Na+、S2-、AlO2-、SO32-
B．pH＜7的溶液中：SO42-、CO32-、Na+、K+
C．有NO3-存在的强酸性溶液中：NH4+、Ba2+、Fe2+、Br-
D．在pH=1的溶液中：NH4+、K+、ClO-、Cl-
6．A、B、C、D、E都是短周期元素，原子半径D＞C＞A＞E＞B，其中A、B处在同一周期，A、C处在同一主族．C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和，C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍，且D为金属．试回答：
（1）C的元素名称为硅．
（2）在五种元素中，能形成的最简单的液态或气态氢化物的稳定性由大到小的顺序是H2O＞NH3＞CH4＞SiH4 （用具体的分子式表示）．
（3）A与B形成的三原子分子的结构式是O=C=O，B与D形成的原子个数比为1：1的化合物的电子式是．
（4）请写出一个由以上5种元素中部分元素形成的物质，发生置换反应方程式2C+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO↑+Si．
13．元素X、Y可组成化学式为XY2的离子化合物，则X、Y的原子序数可能是（　　）
A．12和8B．6和8C．12和17D．20和16
3．下列说法正确的是（　　）
A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族
B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为2或5
C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高
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10．下列关于物质的性质或用途的说法正确的是（　　）
A．乙烯可使溴的四氯化碳溶液褪色B．乙醇难溶于水，密度比水小
C．氧化镁用于电解冶炼单质镁D．二氧化硅用于制造太阳能电池
7．联合国卫生组织经过考察和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具，并向全世界推广，其主要原因是（　　）
A．价格便宜，不易生锈
B．铁锅只含有铁元素
C．烹调的食物中留有人体需要的铁元素
D．传热慢，保温性能好
8．如图所示，组成一种原电池．试回答下列问题（灯泡功率合适）：
（1）电解质溶液为稀H2SO4时，灯泡亮，铝作正极（选“正”、“负”）
则Mg电极上发生的反应为：Mg-2e-=Mg2+；Al电极上发生的反应为：2H++2e-=H2↑．
（2）电解质溶液为NaOH（aq）时，灯泡亮（填“亮”或“不亮”，填“亮”选做a题，填“不亮”选做b题）．
选做a．若灯泡亮，则Mg电极上发生的反应为：6H2O+6e-=3H2↑+6OH-；Al电极上发生的反应为：2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O．
选做b．若灯泡不亮，其理由为：此空不做．

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