Question

【題目】磷化銦和砷化銦納米晶具備獨(dú)特的光學(xué)和電學(xué)特性，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、通信、太陽能電池等領(lǐng)域。回答下列問題:

(1)基態(tài)磷原子電子排布式為____________；基態(tài)As原子中未成對(duì)電子數(shù)為__________。

(2)PH3分子空間構(gòu)型為_______;AsO33-中As原子的雜化方式為____________。

(3)AsH3與NH3在水中溶解度較大的是________，其原因是_________________。

(4)酞菁銦是有機(jī)分子酞菁與金屬銦形成的復(fù)雜分子，結(jié)構(gòu)簡式如下圖I所示，該分子中存在的化學(xué)鍵為___(填選項(xiàng)字母)。

(5)砷化銦的晶胞紿構(gòu)如上圖II所示，砷化銦晶體的化學(xué)式為_______________；該晶胞的棱長為acm，則砷化銦晶體的密度為__________(用含a、NA的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p3 3 三角錐形 sp3 NH3 NH3與水分子之間易形成氫鍵 a、b、d InAs (760/a3NA)g·cm-3

【解析】（1）P的原子序數(shù)為15，原子核外有15個(gè)電子，P的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3；As元素基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，3個(gè)電子在三個(gè)軌道中排布，故未成對(duì)電子數(shù)為3個(gè)；（2）中心原子磷原子形成了3個(gè)σ鍵，另外還有1個(gè)未成鍵價(jià)電子對(duì)，其價(jià)層電子對(duì)的總數(shù)是4，需要形成4個(gè)雜化軌道，采用sp3雜化。4個(gè)sp3雜化軌道中填充了3個(gè)σ鍵的成鍵電子對(duì)和1個(gè)未成鍵價(jià)電子對(duì)，使得分子的空間構(gòu)型為三角錐形；AsO43-中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=4，所以As原子的雜化方式為sp3雜化；(3)因?yàn)镹H3與水分子之間易形成氫鍵，故AsH3與NH3在水中溶解度較大的是NH3； (4)根據(jù)酞菁銦的結(jié)構(gòu)簡式可知，該分子中存在的化學(xué)鍵為σ鍵、鍵和配位鍵，答案選a、b、d；(5)由砷化銦的晶胞結(jié)構(gòu)根據(jù)均攤法可得，每個(gè)晶胞含有8+6=4個(gè)In，4個(gè)As，砷化銦晶體的化學(xué)式為InAs；該晶胞的棱長為acm，則砷化銦晶體的密度為。