Question

【题目】砷，稼和钢均为重要的合金材料，在工业生产和科研领域均有重要应用。

请回答下列问题：

（1）基态Ga原子中有_______种能量不同的电子，其未成对电子数目为_______。

（2）GaAs的晶胞与金刚石相似，其中As原子位于晶胞的顶点和面心，则Ga原子的配位数为_______。Ga、Ge、As、Se四种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为_________。

（3）Cu3(AsO4)2是一种木材防腐剂，其阴离子中As原子的杂化轨道类型为______，H3AsO4的酸性强于H3AsO3的原因为_________________。

（4）[Cu(NH3)4]SO4是一种重要的配合物，与SO42-互为等电子体的分子的化学式为______ (任写一种)，一定压强下，将NH3和PH3的混合气体降温，首先液化的为_______。

（5）晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数：表示晶胞内部各原子的相对位置，一种钇钡铜氧晶体的晶胞结构如图所示，其中原子坐标参数A 为（0，0 ，0 )，B为(0，1，1)，C为(1，1，0 )；则D原子的坐标参数为___________。

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。己知：该钇钡铜氧晶体的晶饱参数分别为anm、bnm，阿伏加德罗常数的值为NA，其密度为_______g·cm -3(列出计算式即可)。

Answer 1

【答案】 8 1 4 As>Se>Ge>Ga sp3 H3AsO4的非羟基氧原子多，As的正电性更高，羟基中的O原子的电子向As偏移程度大，更容易电离出H+ CCl4（或SiCl4或CBr4或SiF4） NH3 （1/2，1/2，1/2）

【解析】（1）基态Ga原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1有8种轨道，所以有8种能量不同的电子，其未成对电子在4p轨道，数目为1。

（2）GaAs的晶胞与金刚石相似，两者为等电子体，金刚石中C原子的配位数为4，所以Ga原子的配位数为4。第VA（np3半充满）元素的价电子排布比较特殊，所以第一电离能也是比较特殊的，它们高于邻近的元素，所以Ga、Ge、As、Se四种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ge>Ga。

（3）Cu3(AsO4)2是一种木材防腐剂，其阴离子中As原子的杂化轨道类型为sp3，H3AsO4的酸性强于H3AsO3的原因为H3AsO4的非羟基氧原子多，As的正电性更高，羟基中的O原子的电子向As偏移程度大，更容易电离出H+。

（4）[Cu(NH3)4]SO4是一种重要的配合物，与SO42-互为等电子体的分子的化学式为CCl4（或SiCl4或CBr4或SiF4），一定压强下，将NH3和PH3的混合气体降温，因为氨分子间可以形成氢键，所以首先液化的是NH3。

（5）①由原子坐标参数A 为（0，0 ，0 ) 、B为(0，1，1)、C为(1，1，0 )可知，该晶胞底部为一正方体，所以D原子的坐标参数为（1/2，1/2，1/2）。

②由图可知，该晶胞中有1个Y原子、2个Ba原子、12 +8 =7个O原子、8 +8 =3个Cu原子，所以该晶体的化学式为YBa2Cu3O7、摩尔质量为667g/mol，则1mol该晶胞的质量为667g、体积为

NAcm3=a2bNAcm3，所以该钇钡铜氧晶体密度为

。