Question

ⅤA族的氮、磷、砷(As)、锑(Sb)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅤA族元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：

(1)N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。

(2)As原子核外M层电子的排布式为 。

(3)叠氮化钠(NaN3)用于汽车安全气囊中氮气的发生剂，写出与N互为等电子体的分子的化学式 (任写一种即可)。

图1

(4)白磷(P4)的结构如图1所示，P原子的轨道杂化方式是 。

(5)可以与许多金属离子形成配合物，例如[ Co(NO2)6]3－，它可以用来检验K＋，其反应如下：3K＋＋[Co(NO2)6]3－=K3[Co(NO2)6]↓(亮黄色)。

①的立体构型是 。

②在K3[Co(NO2)6]中，中心离子的配位数为 。

(6)天然氨基酸的命名常用俗名(根据来源与性质)，例如，最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸(HOCH2CHCOOHNH2)。判断丝氨酸是否存在手性异构体？ (填“是”或“否”)。

图2

(7)砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图2所示，其晶胞边长为cpm，则密度为 g·cm－3(用含c的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数的值)，a位置As原子与b位置As原子之间的距离为 pm(用含c的式子表示)。

 

Answer 1

(1)N>P>As

(2)3s23p63d10

(3)CO2或CS2或N2O(任写一种，写成SiO2等原子晶体形式不正确)

(4)sp3

(5)①V形或角形或折线形

②6

(6)是

(7),  (说明：如图所示，平行四边形abcd中ab＝cd＝)

 

【解析】(1)同一主族元素的原子半径越大，越易失去电子，电离能越小。(3)等电子体指原子总数相等，价电子总数相等的粒子。(4)白磷分子中每个P原子有一个孤电子对，形成了3个σ键，故采取sp3杂化。(5)NO中氮原子的孤电子对数为×(5＋1－2×2)＝1，与O原子形成了2个σ键，采取sp2杂化，为角形。(6)丝氨酸中连接氨基的碳原子上连接的四个原子或原子团均不相同，该碳原子为手性碳原子。(7)每个晶胞中含有砷原子个数4个，镓原子个数为8×＋6×＝4，则晶体密度为