Question

请完成下列各题：
（1）前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有

 

种．
（2）第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似．Ga原子的电子排布式为

 

在GaN晶体中，每个Ga原子与

 

个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为

 

．在四大晶体类型中，GaN属于

 

晶体．
（3）在极性分子NCl₃中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，请推测NCl₃水解的主要产物是

 

（填化学式）．
（4）氯化钠晶体的晶胞边长为acm，则氯化钠晶体的密度为：

 

g/cm³．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期序数相同的元素有5种；
（2）Ga是31号元素，其基态原子核外有31个电子，根据构造原理书写其原子核外电子排布式；
单晶硅是Si正四面体向空间延伸的立体网状结构，为原子晶体，GaN晶体结构与单晶硅相似，GaN属于原子晶体，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为与但晶硅中Si的结构相似；
（3）在极性分子NCl₃中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，和水发生水解反应生成氨气和次氯酸；
（4）利用均摊法计算出氯化钠晶胞中含有钠离子和氯离子个数，再根据密度公式计算．

解答： 解：（1）前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期序数相同的元素有5种，分别为H、C、O、P、Fe，
故答案为：5；
（2）Ga原子是31号元素，Ga原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；GaN晶体结构与单晶硅相似，GaN属于原子晶体，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；4；正四面体；原子；
（3）在极性分子NCl₃中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，NCl₃发生水解反应生成氨气和次氯酸，所以其产物是HClO、NH₃，
故答案为：HClO、NH₃；
（4）该晶胞中钠离子个数=1+12×

1

3

=4，氯离子个数=8×

1

8

+6×

1

2

=4，所以氯化钠的密度=

58.5 NA ×4

a3

g/cm3=

234

NAa3

g/cm³，
故答案为：

234

NAa3

．

点评：本题考查了核外电子排布式的书写、晶体的计算、水解反应等知识点，难度较大，难点是晶胞计算中氯化钠密度的计算，明确晶胞的质量是解此题关键．