Question

【題目】氮、磷、砷等元素及其化合物在現代農業、科技、國防建設中有著許多獨特的用途。

⑴基態砷原子中能量最高的能級為________，下列有關表示基態氮原子的排布圖中，僅違背洪特規則的是________。

A.

B.

C.

D.

⑵肼是一種良好的火箭發射燃料，傳統制備肼的方法是NaClO + 2NH3 = N2H4 + NaCl + H2O，又知肼的熔點、沸點分別為1.4℃、113.5℃，氨氣的熔點、沸點分別為-77.7℃、-33.5℃。

①氮、氧、鈉三種元素的第一電離能由大到小的順序為________。

②N2H4中氮原子的雜化軌道類型為________，H2O的分子構型為________。

③NH3、H2O兩分子中心原子雜化類型相同，但水分子中鍵角比NH3中的鍵角小，其原因是________________________________________，導致肼與氨氣熔點、沸點差異最主要的原因是______________________________________________________________。

⑶有“半導體貴族”之稱砷化鎵晶體中，As、Ga原子最外電子層均達到8電子穩定結構，則該晶體中的化學鍵的類型有________。

A. 離子鍵 B. 極性鍵 C. 配位鍵 D. 鍵

⑷由氮、鉑(Pt)兩元素形成的某種二元化合物的晶胞如圖所示，則該化合物的化學式________，若該晶胞的邊長為d pm，則該晶體的密度為________ gcm-3。

Answer 1

【答案】4p B N > O > Na sp3 V形 水分子中有2個孤電子對，而NH3中只有一個孤電子對，前者對成鍵電子排斥能力較強 N2H4分子間氫鍵數目多于NH3分子間氫鍵數目 BC PtN2

【解析】

⑴基態砷原子中能量最高的能級為4p；洪特規則是優先單獨占據一個軌道。

⑵①根據第一電離能的規律可以得出第一電離能；②N2H4分子中N原子除形成3個單鍵外還有一對孤電子，H2O的分子中有兩對孤電子；③水分子中有2個孤電子對，而NH3中只有一個孤電子對，前者對成鍵電子排斥能力較強；N2H4分子間氫鍵數目多于NH3分子間氫鍵數目。

⑶Ga原子最外層有3個電子，As有5個電子，要形8電子穩定結構，必須形成配位鍵。

⑷用均攤法得知晶胞中Pt、N個數，根據密度計算公式計算。

⑴基態砷原子中能量最高的能級為4p；只有B僅違背洪特規則；故答案為：4p；B。

⑵①根據第一電離能的規律可以得出，第一電離能：N > O > Na；故答案為：N > O > Na。

②N2H4分子中N原子除形成3個單鍵外還有一對孤電子，故雜化方式為：sp3；H2O的分子中有兩對孤電子，故分子構型是：V形；故答案為：sp3；V形。

③水分子中鍵角比NH3中的鍵角小，其原因是：水分子中有2個孤電子對，而NH3中只有一個孤電子對，前者對成鍵電子排斥能力較強；導致肼與氨氣熔點、沸點差異最主要的原因是：N2H4分子間氫鍵數目多于NH3分子間氫鍵數目；故答案為：水分子中有2個孤電子對，而NH3中只有一個孤電子對，前者對成鍵電子排斥能力較強；N2H4分子間氫鍵數目多于NH3分子間氫鍵數目。

⑶Ga原子最外層有3個電子，As有5個電子，要形8電子穩定結構，必須形成配位鍵，故選BC；故答案為：BC。

⑷用均攤法得知晶胞中含有4個Pt，8個N，故化學式是：PtN2；又可以根據密度計算公式得知：密度為；故答案為：。