Question

請完成下列各題：

（1）前四周期元素中，基態原子中未成對電子與其所在周期數相同的元素有    種。

（2）第ⅢA、ⅤA原元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導體材料，其晶體結構與單晶硅相似。Ga原子的電子排布式為            。在GaN晶體中，每個Ga原子與      個N原子相連，與同一個Ga原子相連的N原子構成的空間構型為           。在四大晶體類型中，GaN屬于         晶體。

（3）在極性分子NCl₃中，N原子的化合物為―3，Cl原子的化合價為＋1，請推測NCl₃水解的主要產物是            （填化學式）。

Answer 1

（1）5

（2）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）  4  正四面體  原子

（3）HClO  NH₃·H₂O

解析:

（1）第四周期中，基態原子中未成對電子數與其周期數相同的元素包括：第１周期的氫、第二周期的碳和氧、第三周期的磷、第四周期的鐵，共5種。

（2）Ga在元素周期表中是第四周期、第ⅢA族，原子序數是31，即其原子核外電子數是31，根據核外電子的排布規律可以寫出該原子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹。因為GaN晶體結構與單晶硅相似，可知GaN晶體是原子晶體，晶體結構為空間網狀結構，每個Ga原子與四個N相連，這四個N原子構成的空間構型是正四面體型。

（3）水解反應前后各元素的化合價不變，由題意知NCl₃中N的化合價為-3價，Cl的化合價為+1價，則在NCl₃水解的產物中N的化合價也是-3價，Cl的化合價是+1價，分析可知其水解產物是HClO和NH₃ ·H₂O