氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥生产等方面有重要应用。请回答下列问题:(1)砷原子的核外电子排布式为__________________

氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥生产等方面有重要应用。请回答下列问题:(1)砷原子的核外电子排布式为__________________

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氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥生产等方面有重要应用。请回答下列问题:
(1)砷原子的核外电子排布式为_____________________________________。
(2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3与CN之间的键型为________,该化学键能够形成的原因是______________________________________________________。
(3)NH4中氮原子的杂化类型为________,NH4的空间构型为________。
(4)已知:
 
CH4
SiH4
NH3
PH3
沸点(K)
101.7
161.2
239.7
185.4
分解温度(K)
873
773
1 073
713.2
 
分析上表中四种物质的相关数据,请回答:
CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,沸点高低的原因是___________________________________________________________________________。
CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,分解温度高低的原因是_________________________________________________________________________。
结合上述数据和规律判断,一定压强下HF和HCl的混合气体降温时________先液化。
(5)电负性(用X表示)也是元素的一种重要性质,下表给出8种元素的电负性数值:
元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
电负性
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0
0.8
 
请回答下列有关问题:
估计钙元素的电负性的取值范围:________<X<________。经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,所形成的一般为离子键;当小于1.7时,一般为共价键。试推断AlCl3中形成的化学键的类型及其理由:__________________________。
答案
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)配位键 CN能提供孤对电子,Fe3能接受孤对电子(或Fe3有空轨道)
(3)sp3 正四面体形
(4)①组成和结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,因此SiH4沸点高于CH4;NH3分子间还存在氢键作用,因此NH3的沸点高于PH3
②C—H键键能大于Si—H键,因此CH4的分解温度高于SiH4的;N—H键键能大于P—H键,因此NH3的分解温度高于PH3的 HF
(5)①0.8 1.2 ②共价键;因为Cl与Al的电负性差值为1.5,小于1.7
解析
(1)砷为33号元素,位于第四周期ⅤA族,则可写出其原子核外电子排布式。(2)K3[Fe(CN)6]为配位化合物,其中Fe3与CN之间的化学键为配位键,Fe3有空轨道,而CN有孤对电子,所以二者可以形成配位键。(3)NH4中的N原子是中心原子,杂化方式是sp3;NH4的结构类似于CH4,为正四面体结构。(4)NH3分子间存在氢键,故其沸点比相对分子质量大的PH3高。(5)钙与钾同周期,故其电负性比钾大,与镁同主族,故其电负性比镁小;Al与Cl的电负性差为1.5<1.7,所以AlCl3中的化学键为共价键。
举一反三
Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表:
元素
Mn
Fe
电离能
/kJ·mol-1
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
 
回答下列问题:
(1)Mn元素基态原子的价电子排布式为________,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2再失去一个电子比气态Fe2再失去一个电子难。对此,你的解释是____________________________________________________________。
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________;②六氰合亚铁离子[Fe(CN)64-]中的配体CN中C原子的杂化轨道类型是________,写出一种与CN互为等电子体的单质分子的结构式________。
(3)三氯化铁常温下为固体,熔点282 ℃,沸点315 ℃,在300 ℃以上易升华。据此判断三氯化铁晶体为________。
(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如下图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。

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A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素,原子序数依次增大,B、C、D同周期,A、D同主族,E和其他元素既不在同周期也不在同主族,B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。根据以上信息,回答下列问题:

(1)A和D的氢化物中,沸点较低的是________(填“A”或“D”);A和B的离子中,半径较小的是________(填离子符号)。
(2)C在元素周期表中的位置是______________。
(3)A和E可形成离子化合物,其晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)结构如上图所示,阳离子(用“.”表示)位于该正方体的顶点或面心,阴离子(用“。”表示)均位于小正方体的中心。该化合物的电子式是___________________________________________。
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碳、氮、氧是构成生命物质的三种主要元素。
(1)碳、氮、氧三种元素中,原子核外电子未成对电子数最多的是________(用元素符号表示)。
(2)已知CN与N2结构相似,则HCN分子中键与键数目之比为       
(3)H2O2分子中氧原子的杂化方式为___________。
(4)与NO2互为等电子体的微粒有______、_______(举2例),NO3的空间构型是_________。
(5)已知元素A的氧化物的晶胞结构如图所示,则该氧化物的化学式为_________。

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X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,且互不同族,其中只有两种为金属;X原子的最外层电子数与次外层电子数相等;X与W,Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。单质Y和W都可与NaOH溶液反应。下列说法不正确的是       (  )
A.原子半径:Y>Z>W
B.XW2熔点为-107°C,沸点为12.5°C,说明固态XW2为分子晶体
C.YW3水溶液蒸干并灼烧可得YW3固体
D.ZW2分子结构见右图,说明ZW2是极性分子

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LED照明是我国制造业为人类做出的一大贡献。目前市售LED晶片,材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如下图。试回答:

(1)镓的基态原子的电子排布式是__________。
(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为__________,与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为__________。
(3)N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的顺序是__________。(用氢化物分子式表示)
(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为__________。
(5)比较二者的第一电离能:As__________Ga(填“<”、“>”或“=”)。
(6)下列说法正确的是__________(填字母)。
A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B.GaP与GaAs互为等电子体
C.电负性:As>Ga
D.砷化镓晶体中含有配位键

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