Question

【題目】砷，稼和鋼均為重要的合金材料，在工業生產和科研領域均有重要應用。

請回答下列問題：

（1）基態Ga原子中有_______種能量不同的電子，其未成對電子數目為_______。

（2）GaAs的晶胞與金剛石相似，其中As原子位于晶胞的頂點和面心，則Ga原子的配位數為_______。Ga、Ge、As、Se四種基態原子的第一電離能由大到小的順序為_________。

（3）Cu3(AsO4)2是一種木材防腐劑，其陰離子中As原子的雜化軌道類型為______，H3AsO4的酸性強于H3AsO3的原因為_________________。

（4）[Cu(NH3)4]SO4是一種重要的配合物，與SO42-互為等電子體的分子的化學式為______ (任寫一種)，一定壓強下，將NH3和PH3的混合氣體降溫，首先液化的為_______。

（5）晶胞有兩個基本要素：

①原子坐標參數：表示晶胞內部各原子的相對位置，一種釔鋇銅氧晶體的晶胞結構如圖所示，其中原子坐標參數A 為（0，0 ，0 )，B為(0，1，1)，C為(1，1，0 )；則D原子的坐標參數為___________。

②晶胞參數，描述晶胞的大小和形狀。己知：該釔鋇銅氧晶體的晶飽參數分別為anm、bnm，阿伏加德羅常數的值為NA，其密度為_______g·cm -3(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】 8 1 4 As>Se>Ge>Ga sp3 H3AsO4的非羥基氧原子多，As的正電性更高，羥基中的O原子的電子向As偏移程度大，更容易電離出H+ CCl4（或SiCl4或CBr4或SiF4） NH3 （1/2，1/2，1/2）

【解析】（1）基態Ga原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1有8種軌道，所以有8種能量不同的電子，其未成對電子在4p軌道，數目為1。

（2）GaAs的晶胞與金剛石相似，兩者為等電子體，金剛石中C原子的配位數為4，所以Ga原子的配位數為4。第VA（np3半充滿）元素的價電子排布比較特殊，所以第一電離能也是比較特殊的，它們高于鄰近的元素，所以Ga、Ge、As、Se四種基態原子的第一電離能由大到小的順序為As>Se>Ge>Ga。

（3）Cu3(AsO4)2是一種木材防腐劑，其陰離子中As原子的雜化軌道類型為sp3，H3AsO4的酸性強于H3AsO3的原因為H3AsO4的非羥基氧原子多，As的正電性更高，羥基中的O原子的電子向As偏移程度大，更容易電離出H+。

（4）[Cu(NH3)4]SO4是一種重要的配合物，與SO42-互為等電子體的分子的化學式為CCl4（或SiCl4或CBr4或SiF4），一定壓強下，將NH3和PH3的混合氣體降溫，因為氨分子間可以形成氫鍵，所以首先液化的是NH3。

（5）①由原子坐標參數A 為（0，0 ，0 ) 、B為(0，1，1)、C為(1，1，0 )可知，該晶胞底部為一正方體，所以D原子的坐標參數為（1/2，1/2，1/2）。

②由圖可知，該晶胞中有1個Y原子、2個Ba原子、12 +8 =7個O原子、8 +8 =3個Cu原子，所以該晶體的化學式為YBa2Cu3O7、摩爾質量為667g/mol，則1mol該晶胞的質量為667g、體積為

NAcm3=a2bNAcm3，所以該釔鋇銅氧晶體密度為

。