题目内容
11．
第ⅤA族的氮、磷、砷（As）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含第ⅤA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．（1）砷元素的基态原子价电子排布图为
．（2）氮元素的单质除了N2外，还有N4，则N4中的N原子的轨道杂化方式为sp3．
（3）对氨基苯甲醛与邻氨基苯甲醛相比，沸点较高的是前者（填空“前者”或“后者”），原因是前者分子间形成氢键，而后者分子内形成氢键，因而前者沸点高．
（4）汽车安全气囊的产生药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质，在NaN3固体中，阴离子的立体构型为直线型．
（5）王水溶解黄金的反应如下：Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO+2H2O，产物中的H[AuCl4]是配合物，它的配位体是Cl-．
（6）砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，砷化镓灯泡寿命是变通灯泡的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，晶胞参数α=565pm．
①砷化镓的化学式GaAs，镓原子的配位数为4．
②砷化镓的晶胞密度=5.34g/cm3（列式并计算），m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离为$\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$×565pm（列式表示）．
分析 （1）砷是33号元素，核外有4个电子层，最外层有5个电子，据此书写基态原子价电子排布图；
（2）N4的结构与白磷（P4）相似，每个N原子周围连有三个N原子，形成三对共用电子对，另有一个孤电子对，据此答题；
（3）对氨基苯甲醛中分子之间能形成氢键，而邻氨基苯甲醛分子之间不能形成氢键，据此答题；
（4）在NaN3固体中，阴离子为N3-，离子中有16个价电子，所以与CO2互为等电子体，根据等电子体结构相似判断；
（5）在配合物中，能提供孤电子对的为配位体，据此判断；
（6）①根据砷化镓晶胞的结构图，m位置Ga原子，n位置As原子，利用均摊法可知，晶胞中含有Ga原子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，含有As原子数为4，据此判断其化学式，根据晶胞图可知，镓原子周围距离最近的砷原子数为4，据此答题；
②晶胞的边长为565pm，所以晶胞的体积为（565pm）3，根据$ρ=\frac{m}{V}$计算密度，晶胞的边长为565pm，所以晶胞的体对角线为$\sqrt{3}$×565pm，m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离应为晶胞体对角线的$\frac{1}{4}$，据此计算；
解答 解：（1）砷是33号元素，核外有4个电子层，最外层有5个电子，所以砷的基态原子价电子排布图为，
故答案为：；
（2）N4的结构与白磷（P4）相似，每个N原子周围连有三个N原子，形成三对共用电子对，另有一个孤电子对，所以N原子的轨道杂化方式为sp3，
故答案为：sp3；
（3）对氨基苯甲醛中分子之间能形成氢键，而邻氨基苯甲醛分子之间不能形成氢键，所以对氨基苯甲醛的沸点高于邻氨基苯甲醛，
故答案为：前者；前者分子间形成氢键，而后者分子内形成氢键，因而前者沸点高；
（4）在NaN3固体中，阴离子为N3-，离子中有16个价电子，所以与CO2互为等电子体，根据等电子体结构相似可知，N3-的立体构型为直线型，
故答案为：直线型；
（5）在配合物中，能提供孤电子对的为配位体，所以在H[AuCl4]中，配位体是Cl-，
故答案为：Cl-；
（6）①根据砷化镓晶胞的结构图，m位置Ga原子，n位置As原子，利用均摊法可知，晶胞中含有Ga原子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，含有As原子数为4，其化学式为GaAs，根据晶胞图可知，镓原子周围距离最近的砷原子数为4，所以镓原子的配位数为4，
故答案为：GaAs；4；
②晶胞的边长为565pm，所以晶胞的体积为（565pm）3，所以晶体的密度为$\frac{\frac{（70+75）×4}{{N}_{{\;}_{A}}}}{（565×10-10）^{3}}$g/cm3=5.34g/cm3，晶胞的边长为565pm，所以晶胞的体对角线为$\sqrt{3}$×565pm，m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离应为晶胞体对角线的$\frac{1}{4}$，所以Ga原子与As原子之间的距离为$\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$×565pm，
故答案为：5.34；$\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$×565．
点评 本题考查较综合，涉及原子杂化方式的判断、离子空间构型的判断、氢键等知识点，根据价层电子对互斥理论确定原子杂化方式及空间构型，注意N4分子的结构特点，为易错点，题目难度中等．
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小学生10分钟应用题系列答案
| A． | CO（g）的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2（g）═2CO（g）+O2（g）反应的△H=+2×283.0kJ/mol | |
| B． | HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol 水，放出57.3kJ热量 | |
| C． | 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 | |
| D． | 1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 |
（1）现有一瓶A和B的混合液，已知它们的性质如下表．
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g•cm-3 | 溶解性 |
A | -11.5 | 198 | 1.11 | A、B互溶，且均易溶于水 |
B | 17.9 | 290 | 1.26 |
（2）在分液漏斗中用一种有机溶剂萃取水溶液里的某物质时，静置分层后，如果不知道哪一层液体是“水层”，试设计一种简便的判断方法．答：向分液漏斗中加入少量水，体积增大的液层是水层．
| A． | 常温下，将pH=2的HA溶液与pH=12的BOH溶液等体积混合后，溶液的pH＜7，则BA为强酸弱碱盐 | |
| B． | 弱电解质溶液稀释后，溶液中各离子浓度一定都减小 | |
| C． | 常温下，向体积相同pH均为1的盐酸和醋酸溶液中分别加入足量锌片，两种溶液生成H2的体积相同 | |
| D． | 常温下，将pH均为13的NaOH溶液和氨水分别加水稀释100倍后，氨水的碱性强于NaOH溶液 |
| A． | 用聚光手电筒照射NaCl溶液和Fe（OH）3胶体时，产生的现象不相同 | |
| B． | 胶粒能透过滤纸，但不能透过半透膜 | |
| C． | 胶体与其他分散系的本质区别是丁达尔效应 | |
| D． | Al（OH）3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降，达到净水目的 |
．| A． | 利用丁达尔效应可区分溶液与胶体 | |
| B． | 胶体区别于其它分散系的本质特征是分散质的微粒直径在10-9～10-7m之间 | |
| C． | 胶体分散质粒子能透过半透膜和滤纸 | |
| D． | Fe（OH）3胶体吸附水中的悬浮颗粒并沉降，达到净水的目的 |
