Question

【題目】硼、碳、鎵、砷、硒的化合物被廣泛應用于新材料制備、生活生產等諸多領域。根據物質結構相關知識，回答下列問題：

（1）第四周期鎵、砷、硒三種元素中，第一電離能由大到小順序為___，電負性由大到小順序為___（用元素符號填寫）

（2）元素氮與砷同族。基態氮元素的價電子排布式為___，預測砷的氫化物分子的立體結構為___，其沸點比NH3的___（填“高”或“低”），其判斷理由是___。

（3）硼及化合物應用廣泛。已知BP的熔點很高，其晶胞結構如圖所示。

C點的原子坐標為___，B原子與P原子的最近距離為dpm，晶體的密度為pg/cm3，NA代表阿伏加德羅常數的值，則ρ=___g/cm3（用含d、NA的代數式表示）

Answer 1

【答案】As>Se>Ga Se>As>Ga 2s22p3 三角錐形 低 NH3分子間存在氫鍵 （，，）

【解析】

（1）同周期元素的第一電離能隨原子序數的增大而增大，砷最外層電子處于半充滿狀態，則第一電離能大于其后的元素；同周期元素的電負性隨原子序數的增大而增大；

（2）砷化氫與氨氣為等電子體；氨氣分子間存在氫鍵，而砷化氫分子間無氫鍵；

（3）根據ρ=m/V計算。

（1）第四周期鎵、砷、硒分別為IIIA族、VA族、VIA族元素，同周期元素的第一電離能隨原子序數的增大而增大，砷最外層電子處于半充滿狀態，則第一電離能大于其后的元素，則第一電離能由大到小的順序為As>Se>Ga；同周期元素的電負性隨原子序數的增大而增大，則電負性由大到小順序為Se>As>Ga；

（2）氮元素位于第二周期VA族元素，則基態氮元素的價電子排布式為2s22p3；砷化氫與氨氣為等電子體，氨氣為三角錐形，則砷化氫為三角錐形；砷化氫的沸點比氨氣低，氨氣分子間存在氫鍵，使分子間的作用力增大，熔沸點升高，而砷化氫分子間無氫鍵；

（3）C點在頂點與頂點所在的3個面的面心上的P原子構成的正四面體的中心，則C點的坐標為（，，）；一個晶胞中含有P的個數=8×+6×=4，B原子在晶胞的體內，個數為4，根據晶胞的結構，B原子與P原子的最近距離為體對角線的1/4，體對角線=4dpm，棱長=pm，則ρ=m/V=（11+31）×4/=g/cm3。