Question

【題目】砷化鎳可用于制作發光器件、半導體激光器、太陽能電池和高速集成電路。

（1）基態Ni原子的價電子排布式為 ___，基態As原子電子占據最高能級的電子云輪廓圖為 __ 形。

（2）第一電離能As ___Se(填“>”或“＜”) ，原因是____。As2O3(砒霜)是兩性氧化物，As2O3溶于鹽酸生成AsCl3，AsCl3用LiAlH4還原生成AsH3。

（3）①AlH4-的中心原子的雜化方式為___，其空間構型為____，寫出一種與AlH4-互為等電子體的分子的化學式___。

②AsH3分子中H—As—H鍵角__109.5°（填“>”、“=”或“＜”)。AsH3沸點低于NH3，其原因是____。

（4）有機砷是治療昏睡病不可缺少的藥物，該有機砷中存在的化學鍵的種類為____(填字母編號)。

a．離子鍵 b．σ鍵 c．π鍵 d．碳碳雙鍵

（5）砷化鎳激光在醫學上用于治療皮膚及粘膜創面的感染、潰瘍等，砷化鎳晶胞如圖所示，該晶胞密度ρ為____g·cm-3(列式即可，不必化簡)。

Answer 1

【答案】3d84s2 啞鈴（紡錘） ＞ As元素原子的4p軌道上的電子呈半滿狀態，比較穩定 sp3 正四面體 SiH4或CH4 ＜ 液態NH3分子間能形成氫鍵，AsH3分子間只有范德華力 abc 或或

【解析】

（1）Ni原子序數為28，基態Ni原子的價電子為3d能級上的8個電子、4s能級上的2個電子，基態As原子核外電子排布式為[Ar]3d104s24p3，該基態原子中占據最高能級的電子為4p電子，為啞鈴形；

（2）原子軌道中電子處于全滿、全空或半空時較穩定；

（3）①AlH4－的中心原子Al的價層電子對個數=4+(3+1-4×1)/2=4且不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論判斷Al原子雜化方式及其空間構型，與AlH4－互為等電子體的分子中含有5個原子、價電子數是8；

②AsH3分子中As原子價層電子對個數=3+(5-3×1)/2=4且含有1個孤電子對，該分子為三角錐形結構，孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力，導致其鍵角減小；

氨分子間能形成氫鍵，氫化物熔沸點較高；

（4）有機砷中共價單鍵中存在σ鍵，苯環中存在大π鍵，鈉離子和陰離子之間存在離子鍵；

（5）該晶胞中Ni原子個數=4×1/12+4×1/6+2×1/3+2×1/6=2、As原子個數為2，Ni和As原子個數之比為2：2=1：1，晶胞體積=（a×10-10 cm）2×sin60°×b×10-10cm=，晶胞密度= ，代入計算。

（1）Ni原子序數為28，基態Ni原子的價電子為3d能級上的8個電子、4s能級上的2個電子，基態As原子核外電子排布式為[Ar]3d104s24p3，其價電子排布式為3d84s2，該基態原子中占據最高能級的電子為4p電子，為啞鈴形；

（2）原子軌道中電子處于全滿、全空或半空時較穩定，As元素原子的4p軌道上的電子呈半滿狀態，比較穩定；

（3）①AlH4－的中心原子Al的價層電子對個數=4+(3+1-4×1)/2=4，不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論，Al原子雜化方式為sp3、空間構型為正四面體結構，與AlH4－互為等電子體的分子中含有5個原子、價電子數是8，其等電子體有 SiH4或CH4；

②AsH3分子中As原子價層電子對個數=3+(5-3×1)/2=4，含有1個孤電子對，該分子構型為三角錐形，孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對之間的排斥力，該分子中含有孤電子對，導致其鍵角減小，小于109.5°；

分子間能形成氫鍵的氫化物熔沸點較高，液態NH3分子間能形成氫鍵，AsH3分子間只有范德華力，氨氣熔沸點較高；

（4）有機砷共價單鍵中存在σ鍵，苯環中存在大π鍵，鈉離子和陰離子之間存在離子鍵，所以含有離子鍵、σ鍵、π鍵，

故選abc；

（5）該晶胞中Ni原子個數=4×1/12+4×1/6+2×1/3+2×1/6=2、As原子個數為2，Ni和As原子個數之比為2：2=1：1，晶胞體積=（a×10-10 cm）2×sin60°×b×10-10cm=，晶胞密度= = g·cm－3。