题目内容
氮族元素的单质及其化合物的应用较为广泛．请回答下列问题：（1）Li3N 晶体中氮以 N3-存在，基态N3-的电子排布式为
（2）已知N≡N的键能为 942kJ?mol-1，N-N 单键的键能为247kJ?mol-1，说明N2分子中的
（3）（CH3）3 NH+ 和AlCl4-可形成离子液体．离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂
a．助燃剂 b．“绿色”溶剂 c．复合材料 d．绝热材料
（4）已知 x+中所有电子正好充满 K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体结构如图1所示．则X的元素符号是
（5）砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍，而耗能只有其10%，推广砷化镓等发光二极管（LED）照明，是节能减排的有效举措，已知砷化镓的晶胞结构如图2所示．
①下列说法正确的是
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同 B．第一电离能：As＞Ga
C．电负性：As＞Ga D．砷和镓都属于p区元素
E．半导体GaP、SiC与砷化镓为等电子体
②砷化镓的制备方法是将（CH3）3Ga和AsH3在700℃的密闭容器中进行，反应的化学方程式为
③Ga原子核外的价电子排布式为
④AsH3沸点比NH3低，其原因是
考点：原子核外电子排布,键能、键长、键角及其应用,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
专题：化学键与晶体结构
分析：（1）N3-离子原子核外共有10个电子，根据能量最低原理可写出电子排布式；
（2）N≡N中含有2个π键，1个σ键，已知N≡N键能为942kJ/mol，N-N单键键能为247kJ/mol，则1个π键的键能为
kJ/mol=347.5kJ/mol，以此判断；
（3）离子液体中的作用力是离子键，尽管微弱但强于氢键和分子间作用力，以此解答；
（4）先手判断X为Cu元素，利用均摊法计算．
（5）①A．对比GaAs与NaCl中阴阳离子在晶胞中的分布可判断晶胞结构是否一样；
B．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大；
C．同周期元素从左到右电负性逐渐增大；
D．根据砷和镓的价层电子特点判断；
E．等电子体的价层电子数相等；
②根据反应物、生成物结合反应条件可书写化学方程式；利用价层电子对互斥模型判断分子的空间构型可杂化方式；
③根据能量最低原理书写电子排布式；
④从是否形成氢键的角度分析．
（2）N≡N中含有2个π键，1个σ键，已知N≡N键能为942kJ/mol，N-N单键键能为247kJ/mol，则1个π键的键能为
| 942-247 |
| 2 |
（3）离子液体中的作用力是离子键，尽管微弱但强于氢键和分子间作用力，以此解答；
（4）先手判断X为Cu元素，利用均摊法计算．
（5）①A．对比GaAs与NaCl中阴阳离子在晶胞中的分布可判断晶胞结构是否一样；
B．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大；
C．同周期元素从左到右电负性逐渐增大；
D．根据砷和镓的价层电子特点判断；
E．等电子体的价层电子数相等；
②根据反应物、生成物结合反应条件可书写化学方程式；利用价层电子对互斥模型判断分子的空间构型可杂化方式；
③根据能量最低原理书写电子排布式；
④从是否形成氢键的角度分析．
解答：
解：（1）N原子原子序数为7，N3-离子原子核外共有10个电子，且最外层达到稳定结构，根据能量最低原理可写出电子排布式为1S22S22P6，
故答案为：1S22S22P6；
（2）N≡N中含有2个π键，1个σ键，已知N≡N键能为942kJ/mol，N-N单键键能为247kJ/mol，则1个π键的键能为
kJ/mol=347.5kJ/mol，则N2中的π键键能大于σ键键能，较稳定，
故答案为：π；σ；
（3）离子液体中的作用力是离子键，尽管微弱但强于氢键和分子间作用力，所以其挥发性就小，不会污染环境，是“绿色”溶剂，
故答案为：小；b；
（4）X+所含电子=2+8+18=28，所以X为29号Cu元素，从图上看○少●多，结合X3N知，○为N3-，以顶角上的○为中心，距离最近的X+有3个．构成一个完整的三维空间需8个这样的立方体，则每个N3-周围有X+：8×3×
=6个（棱上原子为4个晶胞所共用，所以每个原子在此晶胞中为
份），
故答案为：Cu；6．
（5）①A．GaAs晶体中As分布于晶胞体心，Ga分布于顶点和面心，而NaCl中阴阳离子分别位于晶胞的顶点、面心以及棱和体心，二者结构不同，故A错误；
B．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，则第一电离能：As＞Ga，故B正确；
C．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：As＞Ga，故C正确；
D．砷和镓的价层电子都为sp电子，位于周期表p区，故D正确；
E．GaP的价层电子为3+5=8，SiC的价层电子为4+4=8，GaAs价层电子数为3+5=8，则为等电子体，故E正确；
故答案为：BCDE；
②反应为（CH3）3Ga和AsH3，生成为GaAs，根据质量守恒可知还应有和CH4，反应的化学方程式为：（CH3）3Ga+AsH3
GaAs+3CH4，AsH3中含有3个δ键和1个孤电子对，为三角锥形，（CH3）3Ga中Ga形成3个δ键，没有孤电子对，为sp2杂化，
故答案为：（CH3）3Ga+AsH3
GaAs+3CH4；三角锥；sp2；
③Ga的原子序数为31，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，价电子排布式为4s24p1，故答案为：4s24p1；
④N原子半径较小，电负性较大，对应的NH3分子间能形成氢键，沸点较高，而As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键，沸点较低，
故答案为：NH3分子间能形成氢键，而As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键．
故答案为：1S22S22P6；
（2）N≡N中含有2个π键，1个σ键，已知N≡N键能为942kJ/mol，N-N单键键能为247kJ/mol，则1个π键的键能为
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故答案为：π；σ；
（3）离子液体中的作用力是离子键，尽管微弱但强于氢键和分子间作用力，所以其挥发性就小，不会污染环境，是“绿色”溶剂，
故答案为：小；b；
（4）X+所含电子=2+8+18=28，所以X为29号Cu元素，从图上看○少●多，结合X3N知，○为N3-，以顶角上的○为中心，距离最近的X+有3个．构成一个完整的三维空间需8个这样的立方体，则每个N3-周围有X+：8×3×
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故答案为：Cu；6．
（5）①A．GaAs晶体中As分布于晶胞体心，Ga分布于顶点和面心，而NaCl中阴阳离子分别位于晶胞的顶点、面心以及棱和体心，二者结构不同，故A错误；
B．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，则第一电离能：As＞Ga，故B正确；
C．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：As＞Ga，故C正确；
D．砷和镓的价层电子都为sp电子，位于周期表p区，故D正确；
E．GaP的价层电子为3+5=8，SiC的价层电子为4+4=8，GaAs价层电子数为3+5=8，则为等电子体，故E正确；
故答案为：BCDE；
②反应为（CH3）3Ga和AsH3，生成为GaAs，根据质量守恒可知还应有和CH4，反应的化学方程式为：（CH3）3Ga+AsH3
| 700℃ |
故答案为：（CH3）3Ga+AsH3
| 700℃ |
③Ga的原子序数为31，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，价电子排布式为4s24p1，故答案为：4s24p1；
④N原子半径较小，电负性较大，对应的NH3分子间能形成氢键，沸点较高，而As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键，沸点较低，
故答案为：NH3分子间能形成氢键，而As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键．
点评：本题考查较为综合，涉及元素周期律的递变规律、分子空间构型以及杂化类型的判断、电子排布式以及氢键等知识，题目难度较大，注意相关基础的把握和方法的积累．
练习册系列答案
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2009年12月在哥本哈根召开的世界气候大会掀起了低碳经济的革命，它是人类社会继原始文明、农业文明、工业文明之后的又一大进步．下列做法不符合哥本哈根气候会议所倡导的“低碳经济”的是（ ）
| A、发展核电，以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题 | ||||||
| B、加速建设城市地铁、轻轨等轨道交通，促进城市一体化发展，减少汽车尾气排放 | ||||||
| C、发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统 | ||||||
D、尽量使用含
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下列叙述正确的是（ ）
| A、向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入足量NaHSO4溶液，沉淀消失 |
| B、在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu（NO3）2固体，铜粉仍不溶解 |
| C、将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀 |
| D、纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率加快 |
