Question

【題目】氮、磷、砷、鈦的單質及其化合物在生產生活中有重要的應用。回答下列問題：

（1）基態磷原子有________種不同能量的電子。

（2）N、P、As電負性由大到小的順序為 ______ ，它們的氫化物沸點最高的為_______________，原因為___________________________。

（3）NO3- 離子的空間構型為_____，中心原子的雜化方式為_____ ，NO3-離子有多種等電子體，請寫出一種_________ 。

（4）鈦元素原子核外價電子排布圖為____________，含Ti3＋的配合物的化學式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，其配離子中含有的化學鍵類型為____________，該配離子的配位數為____________。

（5）砷化鎵晶胞結構如下圖。晶胞中距離Ga原子等距且最近的Ga原子有_________個，Ga與周圍等距且最近的As形成的空間構型為____________。已知砷化鎵晶胞邊長為a pm，其密度為ρgcm-3，則阿伏加德羅常數的數值為_____________(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】 5 N>P>As NH3 NH3分子間形成氫鍵 平面正三角形 sp2 CO32-（SO3、BF3等） 共價鍵、配位鍵 6 12 正四面體 （或）

【解析】（1）基態磷原子的電子排布式為：1s22s22p63s23p3，有5個能級，有5種不同能量的電子；（2）同主族元素原子從上而下電負性逐漸減小，則N、P、As電負性由大到小的順序為N>P>As，它們的氫化物沸點最高的為NH3，因為NH3分子間形成氫鍵；（3）N原子形成3個δ鍵，孤對電子數==0，所以中心原子為sp2雜化，立體構型為平面正三角形；原子總數相同、價電子總數相同的粒子互稱為等電子體。NO3-離子原子總數為4，價電子總數24，符合條件的等電子體有CO32-、SO3、BF3等；（4）Ti是22號元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，價電子排布式為為3d24s2，核外價電子排布圖為；配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配離子中含有的化學鍵類型為共價鍵、配位鍵，配離子[TiCl（H2O）5]2+的中心離子所帶的電荷2+1=3，故中心離子為Ti3+，Cl-、H2O含有孤對電子對是配體，配位數是6；（5）Ga原子處于晶胞的頂點和面心，面心到頂點和到相鄰面心的距離最小且相等，根據圖可知為4×3=12個，Ga與周圍等距且最近的As形成的空間構型為Ga在中心As在四個頂點形成的正四面體結構；GaAs為1：1型結構，一個晶胞占有4個Ga原子和4個As原子，若晶胞的邊長為a pm，則晶胞體積為(a×10-10)3cm3，晶體的密度為ρg/cm3，則晶胞質量為(a×10-10)3cm3×ρg/cm3=ρa3×10-30 g，則ρa3×10-30g×NA=4×145g/mol，則NA=。