Question

【題目】第ⅤA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài)，含第ⅤA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。

(1)砷元素的基態(tài)原子價電子排布圖為_____________；

(2)氮元素的單質(zhì)除了N2外，還有N4，則N4中的N原子的軌道雜化方式為____________；

(3)對氨基苯甲醛與鄰氨基苯甲醛相比，沸點較高的是_________(填空“前者”或“后者”)，原因是________；

(4)王水溶解黃金的反應(yīng)如下：Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO+2H2O，產(chǎn)物中的H[AuCl4]是配合物，它的配位體是____________，Au元素提供_________；

(5)砷化鎵屬于第三代半導(dǎo)體，它能直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽�，砷化鎵燈泡壽命是變通燈泡�?/span>100倍，而耗能只有其10%。推廣砷化鎵等發(fā)光二極管(LED)照明，是節(jié)能減排的有效舉措。已知砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，晶胞參數(shù)α=565pm。(黑球：Ga， 白球：As)

砷化鎵的化學(xué)式___________，鎵原子的配位數(shù)為________。

Answer 1

【答案】） sp3 前者 前者分子間形成氫鍵，而后者分子內(nèi)形成氫鍵，因而前者沸點高 Cl 空軌道 GaAs 4

【解析】

(1)砷是33號元素，據(jù)此書寫基態(tài)原子價電子排布圖；

(2)N4的結(jié)構(gòu)與白磷(P4)相似，據(jù)此分析解答；

(3)對氨基苯甲醛中分子之間能形成氫鍵，鄰氨基苯甲醛分子內(nèi)形成氫鍵，據(jù)此分析解答；

(4)在配合物中，能提供孤電子對的為配位體，提供空軌道的為中心原子；

(5)根據(jù)均攤法分析判斷砷化鎵的化學(xué)式，根據(jù)晶胞圖，判斷鎵原子周圍距離最近的砷原子數(shù)，據(jù)此解答。

(1)砷是33號元素，核外有4個電子層，最外層有5個電子，所以砷的基態(tài)原子價電子排布圖為，故答案為：；

(2)N4的結(jié)構(gòu)與白磷(P4)相似，每個N原子周圍連有三個N原子，形成三對共用電子對，另有一個孤電子對，所以N原子的軌道雜化方式為sp3，故答案為：sp3；

(3)對氨基苯甲醛分子之間能形成氫鍵，而鄰氨基苯甲醛容易形成分子內(nèi)氫鍵，所以對氨基苯甲醛的沸點高于鄰氨基苯甲醛，故答案為：前者；前者分子間形成氫鍵，而后者分子內(nèi)形成氫鍵，因而前者沸點高；

(4)在配合物中，能提供孤電子對的為配位體，所以在H[AuCl4]中，配位體是Cl-，Au元素提供空軌道，故答案為：Cl-；空軌道；

(5)根據(jù)砷化鎵晶胞的結(jié)構(gòu)圖，m位置Ga原子，n位置As原子，利用均攤法可知，晶胞中含有Ga原子數(shù)為8×+6×=4，含有As原子數(shù)為4，其化學(xué)式為GaAs，根據(jù)晶胞圖可知，鎵原子周圍距離最近的砷原子數(shù)為4，所以鎵原子的配位數(shù)為4，故答案為：GaAs；4。