Question

（1）主族元素A的簡單陽離子不與任何原子具有相同的核外電子排布。元素B與氮元素同周期，B的原子序數(shù)大于氮，而第一電離能比氮的小。A與B能形成兩種化合物A2B2和A2B，其中B的雜化方式分別為 、 。A2B、NH3、SiH4的鍵角由大到小依次為 （填化學式）。A2B由液態(tài)形成晶體時密度減小，主要原因是 。

（2）新型無機材料在許多領域被廣泛應用。陶瓷發(fā)動機的材料選用氮化硅，它硬度大、化學穩(wěn)定性強，是很好的高溫陶瓷材料。除氫氟酸外，氮化硅不與其他無機酸反應，抗腐蝕能力強。氮化硅的晶體類型是 ，氮化硅與氫氟酸反應的化學方程式為 。

（3）MgC03和CaC03都為離子晶體，熱分解的溫度分別為402℃和900℃，請根據(jù)結構與性質的關系說明它們熱分解溫度不同的原因： 。

（4）砷化鎵廣泛用于雷達、電子計算機、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等尖端技術中。鎵的基態(tài)原子價電子排布式為 ，砷化鎵的晶胞結構與金剛石相似，其晶胞邊長為a pm，則每立方厘米該晶體中所含砷元素的質量為 g（用NA表示阿伏加德羅常數(shù)）。

 

Answer 1

（1）sp3(1分) sp,3(1分)SiH4>NH3>H2O（2分）形成晶體時，每個水分子與4個水分子形成氫鍵，構成空間正四面體網(wǎng)狀結構，水分子的空間利用率低，密度反而減�。�2分）

（2）原子晶體(1分)Si3N4+12HF=3SiF4+4NH3↑（2分）

（3）Mg2+半徑小于Ca2+半徑，故MgO晶格能大于CaO晶格能，所以Mg2+比Ca2+更易與碳酸根離子中的陽離子結合，使碳酸根離子分解為二氧化碳；（2分）

（4）4s24p1（2分） 3.00×1032/a3·NA（2分）

【解析】

試題分析：(1) 主族元素A的簡單陽離子不與任何原子具有相同的核外電子排布,則A是H元素，A與B能形成兩種化合物A2B2和A2B且B為第二周期元素，所以B為O元素；化合物A2B2和A2B分別是H2O2、H2O，二者都是sp3雜化，SiH4、NH3、H2O的價層電子對都是4，但孤電子對數(shù)分別是0、1、2，價層電子對數(shù)相同時孤對越多鍵角越小，所以鍵角的大小順序是SiH4>NH3>H2O；液態(tài)水的密度大于冰，是因為冰中的每個水分子與4個水分子形成氫鍵，構成空間正四面體網(wǎng)狀結構，水分子的空間利用率低，密度反而減�。�

（2）氮化硅硬度大、化學穩(wěn)定性強，屬于原子晶體；氮化硅與氫氟酸反應生成四氟化硅和氨氣，化學方程式為Si3N4+12HF=3SiF4+4NH3↑；

（3）二者的陰離子都是碳酸根離子，陽離子不同，所以應比較陽離子的半徑的不同所決定的離子鍵的強弱不同，Mg2+半徑小于Ca2+半徑，故MgO晶格能大于CaO晶格能，所以Mg2+比Ca2+更易與碳酸根離子中的氧離子結合，使碳酸根離子分解為二氧化碳；

（4）鎵是第四周期ⅢA主族元素，最外層3個電子，所以其基態(tài)原子價電子排布式為4s24p1，砷化鎵的晶胞結構與金剛石相似，所以砷化鎵的晶胞中有4個砷原子，則1個晶胞中砷元素的質量是

4×75g/NA=300g/NA，晶胞的體積為（a×10-10）3cm3,所以每立方厘米該晶體中所含砷元素的質量為3.00×1032/a3·NAg。

考點：考查元素推斷，原子核外電子排布，雜化方式，晶格能、密度的比較，晶胞計算