Question

（12分）物质结构选修模块题

（1）已知：常压下，氨气在300℃时约有9.7%分解，水蒸气在2000℃时约有4%分解，氟化氢气体在3000℃时仍不分解。这三种分子的中心原子与氢原子形成的σ键能由大到小的顺序是 ；其中水分子里的氧原子轨道的杂化类型是 。将过量氨气通入0.1 mol·L―1的蓝色硫酸铜溶液中逐渐形成深蓝色溶液，其离子方程式为： 。

（2）用钛锰储氢合金储氢，与高压氢气钢瓶相比，具有重量轻、体积小的优点。下图是金属钛的面心立方结构晶胞示意图，则钛晶体的1个晶胞中钛原子数为 ，钛原子的配位数为 。

（3）晶体硅、锗是良好的半导体材料。磷化铝、砷化镓也是重要的半导体材料，从物质结构的角度分析它们与晶体硅的关系为 。试以原子实的形式写出31号半导体元素镓的电子排布式 。镓与砷相比较，第一电离能更大的是 （用元素符号表示）。

Answer 1

（12分，每空2分）HF＞H2O＞NH3或HF＞HO＞NH（2分） sp3（1分）

Cu2++ 4NH3＝[Cu(NH3 )4]2+（2分）（2） 4（1分） 12（1分）

（3）等电子体（2分） [Ar]3d104s24p1 （2分，氩原子实写全也给分） As（1分）

【解析】

试题分析：（1）已知：常压下，氨气在300℃时约有9.7%分解，水蒸气在2000℃时约有4%分解，氟化氢气体在3000℃时仍不分解，这说明H—F键能最强。非金属性越强，与氢元素形成的共价键越牢固，则这三种分子的中心原子与氢原子形成的σ键能由大到小的顺序是HF＞H2O＞NH3；其中水分子里的氧原子含有2对孤对电子，价层电子对数是4，则氧原子对轨道的杂化类型是 sp3。铜离子能与氨气形成配位健，则将过量氨气通入0.1 mol·L―1的蓝色硫酸铜溶液中逐渐形成深蓝色溶液的离子方程式为Cu2++ 4NH3＝[Cu(NH3 )4]2+。

（2）根据金属钛的面心立方结构晶胞示意图可知，钛晶体的1个晶胞中钛原子数为。以晶胞的顶点为中心可判断钛原子的配位数为。

（3）互为等电子体的物质结构与性质相似，则从物质结构的角度分析它们与晶体硅的关系为等电子体。根据核外电子排布规律可知31号半导体元素镓的电子排布式为[Ar]3d104s24p1。非金属性越强，第一电离能越大。但砷元素的4p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，则镓与砷相比较，第一电离能更大的是As。

考点：考查共价键、配位健、晶胞结构以及核外电子排布等