Question

14．已知A、B、C、D、E都是周期表中的前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．其中B、D、E原子最外層電子層的P能級（軌道）上的電子處于半充滿狀態．通常情況下，A的一種氧化物分子為非極性分子，其晶胞結構如右圖所示．原子序數為31的元素鎵（Ga）與元素B形成的一種化合物是繼以C單質為代表的第一類半導體材料和GaE為代表的第二代半導體材料之后，在近10年迅速發展起來的第三代新型半導體材料．
試回答下列問題：
（1）基態Ga原子的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹．
（2）A、B、C的第一電離能由大到小的順序：N＞C＞Si（用元素符號表示）．
（3）B元素的單質分子中有2個π鍵，與其互為等電子體的物質的化學式可能為CO或CN^-（任寫一種）．
（4）上述A的氧化物分子中心原子采取sp雜化，其晶胞中微粒間的作用力為分子間作用力．
（5）EH₃分子的空間構型為三角錐形，其沸點與BH₃相比低（填“高”或“低”），原因
是NH₃分子之間存在氫鍵
（6）向CuSO₄溶液中逐滴加入BH₃的水溶液，先生成藍色沉淀，后沉淀逐漸溶解得到深藍色的透明溶液．請寫出沉淀溶解的離子方程式Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是周期表中的前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．其中B、D、E原子最外層電子層的P能級（軌道）上的電子處于半充滿狀態，外圍電子排布式為ns²np³，則B為N元素、D為P元素、E為As；通常情況下，A的一種氧化物分子為非極性分子，由其晶胞結構可知為CO₂，A為碳元素；原子序數為31的元素鎵（Ga）與元素B形成的一種化合物是繼以C單質為代表的第一類半導體材料和GaE為代表的第二代半導體材料之后，可推知C為Si．

解答 解：A、B、C、D、E都是周期表中的前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．其中B、D、E原子最外層電子層的P能級（軌道）上的電子處于半充滿狀態，外圍電子排布式為ns²np³，則B為N元素、D為P元素、E為As；通常情況下，A的一種氧化物分子為非極性分子，由其晶胞結構可知為CO₂，A為碳元素；原子序數為31的元素鎵（Ga）與元素B形成的一種化合物是繼以C單質為代表的第一類半導體材料和GaE為代表的第二代半導體材料之后，可推知C為Si．
（1）Ga與Al同主族相鄰，Ga原子核外電子數為13+18=31，核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（2）同周期隨原子序數增大，元素第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素的，同主族自上而下第一電離能增大，故第一電離能：N＞C＞Si，
故答案為：N＞C＞Si；
（3）B元素為N₂，結構式為N≡N，分子中有2個π鍵，與其互為等電子體的物質的化學式可能為CO或CN^-，
故答案為：2；CO或CN^-；
（4）上述A的氧化物為CO₂，為直線形結構，分子中C原子采取sp雜化，屬于分子晶體，其晶胞中微粒間的作用力為分子間作用力，
故答案為：sp；分子間作用力；
（5）AsH₃分子與NH₃分子構型相似，為三角錐形結構，由于NH₃分子之間存在氫鍵，故AsH₃的沸點比NH₃的低，
故答案為：三角錐形；低；NH₃分子之間存在氫鍵；
（6）向CuSO₄溶液中逐滴加入NH₃的水溶液，先生成Cu（OH）₂藍色沉淀，后沉淀逐漸溶解得到深藍色的透明溶液，生成[Cu（NH₃）₄]²⁺，沉淀溶解的離子方程式：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，
故答案為：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O．

點評 本題是對物質結構與性質的考查，涉及結構性質物質關系、核外電子排布、電離能、化學鍵、等電子體、空間構型與雜化方式判斷、氫鍵、配合物等，是對學生綜合能力的考查，需要學生具備知識的基礎．