Question

【题目】[化学——选修3：物质结构与性质]N、P、As都是同主族的元素。

（1）As基态原子的电子排布式为 。和砷位于同一周期，且未成对电子数也相同的元素还有 种。

（2）元素周期表中，与P紧邻的4种元素中电负性最强的是 （填元素符号），Si、P、S三元素第一电离能由大到小的顺序为 。

（3）NH3、PH3、AsH3三者的空间构型相同，都是 ，它们的沸点由高到低的顺序为 （填化学式）

（4）白磷是由P4分子形成的分子晶体，每个P4分子是正四面体结构（如图）。

P的杂化方式为 。白磷易溶于CS2，难溶于水，原因是 。

（5）采用GaxIn（1－x）As（镓铟砷）等材料，可提高太阳能电池的效率。GaxIn（1－x）As立方体形晶胞中每1个顶点和面心都有1个原子，晶胞内部有4个原子，则该晶胞中含有 个砷原子。

Answer 1

【答案】（1）1s22s24p63s23p63d104s24p3（2分） 2 （2分）

（2）N（1分）, P＞S＞Si, （2分）

（3）三角锥形（1分）NH3＞AsH3＞PH3 （1分）

（4）sp3（1分）；白磷分子为非极性分子，而水为极性分子，（根据相似相溶原理），所以白磷不溶解于水中（2分） （5）4（2分）

【解析】

试题分析：（1）As的质子数是33，其基态原子的电子排布式为1s22s24p63s23p63d104s24p3。和砷位于同一周期，且未成对电子数也相同的元素，它们的外围电子排布式为：3d34s2、3d74s2，分别为钒、钴两种；

（2）在元素周期表中，同周期中从左向右，元素的非金属性增强，电负性增强，同主族元素从上向下，元素的非金属性减弱，电负性减弱，在元素周期表中，与 P紧邻的4种元素中电负性最大的是N；同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，Si、P、S元素处于同一周期且原子序数逐渐增大，P处于第VA族，所以第一电离能P＞S＞Si；

（3）NH3、PH3、AsH3三者的空间构型相同，都是三角锥形结构；NH3分子间存在氢键，氨的沸点比同主族元素的氢物高，AsH3和PH3分子间不存在氢键，分子量大的氢化物分子间作用力大，沸点高，故沸点：NH3＞AsH3＞PH3；

（4）P4分子为正四面体构型，P4分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，P原子采取sp3杂化；相似相溶原理是指由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂，P4和CS2是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶的原理，P4易溶于 CS2，难溶于水；

（5）GaxIn（1-x）As立方体形晶胞中每一个顶点和面心都有一个原子，晶胞内部有4个原子，晶胞含有总数为4+8×1/8+6×1/2=8，由化学式可知晶胞中As数目占原子总数的1/2，即晶胞中As原子数目为8×1/2=4。