Question

【題目】物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)VA族元素單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要用途�；卮鹣铝袉栴}：

基態(tài)As原子的核外電子排布式為________，有________個(gè)未成對電子。

元素周期表中，與P緊鄰的4種元素中電負(fù)性最大的是________(填元素符號。Si、P、S三種元素的第一電離能由大到小的順序是________。

銨鹽大多不穩(wěn)定，F、中，較易分解的是________，原因是________。

咖啡因?qū)χ袠猩窠?jīng)有興奮作用，其結(jié)構(gòu)簡式如圖1。常溫下，咖啡因在水中的溶解度為，加適量水楊酸鈉可使其溶解度增大，其原因可能是________，分子中氮原子的雜化類型有________。

氮化硼、氮化鋁、氮化鎵的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點(diǎn)如表中所示：

物質(zhì)	BN	AIN	GaN
熔點(diǎn)	3000	2200	1700

試從結(jié)構(gòu)的角度分析它們?nèi)埸c(diǎn)不同的原因________。

的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，晶體中一個(gè)B原子周圍距離最近的N原子有________個(gè)；若B、N的原子半徑分別為和，密度為，阿伏加德羅常數(shù)值為，則BN晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為________。

Answer 1

【答案】 3 F原子半徑比I原子小，鍵比鍵強(qiáng)更易形成，更易奪取中的 咖啡因與水楊酸鈉形成了氫鍵 和 氮化硼、氮化鋁、氮化鎵都是原子晶體，鍵長依次增大，鍵能依次降低，熔點(diǎn)依次降低

【解析】

(1)As是33號元素，位于第四周期第VA族，基態(tài)As原子核外電子排布式為[Ar]3d104s24p3，根據(jù)核外電子排布確定未成對電子；

(2)在元素周期表中，同周期中從左向右，元素的非金屬性增強(qiáng)，電負(fù)性增強(qiáng)，同主族元素從上向下，元素的非金屬性減弱，電負(fù)性減弱；同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；

(3)分解的本質(zhì)是X-離子奪取NH4+中的H，原子半徑越小、電負(fù)性越大奪取能力越強(qiáng)；

(4)氫鍵的形成可對物質(zhì)的某種性質(zhì)造成影響，如熔沸點(diǎn)升高，溶解度增大等；可根據(jù)N原子形成的價(jià)鍵類型判斷雜化方式，形成不飽和三鍵是sp雜化，形成不飽和雙鍵是sp2雜化，形成飽和單鍵是sp3雜化。

(5)①均屬于原子晶體，原子半徑越小，共價(jià)鍵的鍵長越短，鍵能越大，熔點(diǎn)越高；

②根據(jù)圖知，每個(gè)B原子連接4個(gè)N原子；該晶胞中N原子個(gè)數(shù)是4、B原子個(gè)數(shù)=8×+6×=4，晶胞中所有原子體積=π()

×4×10-30cm3，ρ=，則V==cm3，BN晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率=。

的質(zhì)子數(shù)是33，其基態(tài)原子的電子排布式為，有3個(gè)未成對電子；

元素周期表中，與P緊鄰的4種元素是N、Si、S、As，元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，非金屬性最大的是N元素，所以其電負(fù)性最大；元素的非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，P元素的原子核外3p亞層為半滿，其第一電離能大于同周期相鄰元素，所以Si、P、S三種元素的第一電離能由大到小的順序是；

銨鹽大多不穩(wěn)定，F、中，較易分解的是，原因?yàn)?/span> F原子半徑比I原子小，鍵比鍵強(qiáng)更易形成，更易奪取中的；

常溫下，咖啡因在水中的溶解度較小，加適量水楊酸鈉后，因咖啡因與水楊酸鈉形成了氫鍵，所以可使其溶解度增大，結(jié)合圖示，N原子形成的化學(xué)鍵中有單鍵和雙鍵，所以雜化類型有和；

它們?nèi)埸c(diǎn)不同的原因?yàn)榈�化硼、氮化鋁、氮化鎵都是原子晶體，鍵長依次增大，鍵能依次降低，熔點(diǎn)依次降低；

由晶胞結(jié)構(gòu)圖知，B原子位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，N原子位于晶胞內(nèi)四個(gè)不相鄰的小四面體的體心，所以晶體中一個(gè)B原子周圍距離最近的N原子有4個(gè)；晶胞中有4個(gè)B原子和4個(gè)N原子，原子占的體積分別為：、，晶胞體積為：，BN晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為。