Question

第VA族元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用

（1）砷的电子排布式为                   ，N、P、As三种元素的最常见氢化物沸点由高到低的顺序为                    ，高纯度砷可用于生产半导体材料GaAs，在GaAs晶体中，Ga、As原子最外电子层均达到8电子稳定结构，则GaAs晶体中砷的配位数为     。

（2）对硝基苯酚水合物是一种具有特殊功能的物质，其结构简式为。该物质中几种元素的第一电离能由大到小的顺序是                  ，该物质的晶体中肯定不存在的作用力是             。

a．氢键    b．极性键    c．范德华力    d．离子键    e．σ键

（3）科学家将NaNO₃和Na₂O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO₄^2－互为等电子体，则该阴离子的化学式是              。

（4）PM2. 5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NOx、O₃、CH₂=CHCHO、HCOOH、CH₃COOONO₂ (PAN）等二次污染物。

①N₂O结构式可表示为N=N=O，N₂O中氮原子的杂化轨道类型为          ，1 mol PAN中含σ键数目为     。

②测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用⁸⁵ Kr。Kr晶体为面心立方晶体，若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子为n个，则=              （填数字）。已知Kr晶体的密度为ρg/cm³ ，摩尔质量为Mg/mol，阿伏伽德罗常数用N_A表示，列式表示Kr晶胞参数a =               nm。

Answer

（1）［Ar］3d104s24p3；NH3 >AsH3>PH3；4 (各1分) （2） N>O>C>H；d；(各1分) ÷

（3） NO43－ (2分) （4） ①sp2、sp (2分) 10NA(2分) ②3 (2分) ×107 (2分)

【解析】

试题分析：（1）砷的原子序数为33，为第四周期元素，根据核外电子排布规律可知电子排布式为：[Ar］3d104s24p3；；由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3，所以沸点：NH3＞AsH3＞PH3；由晶体中镓、砷原子最外层电子数目知，镓与砷之间形成了四个共价键（其中有一个为配位键），晶体中每个镓原子、砷原子均与另外四个原子成键，故配位数为4；

（2）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以第一电离：N＞O＞C；同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈减小，所以第一电离：N＞O＞C＞H；由对硝基苯酚水合物的组成知其晶体为分子晶体，苯酚中的羟基与结晶水之间存在氢键，不同分子间还存在范德华力，氧与氢原子间形成的化学键是极性键也是σ键，但没有离子键，答案选d；

（3）原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，则根据等电子体知识可知，该离子的化学式为NO43－；

（4）①）在N=N=O中，边上的氮原子的价层电子对数为（5+1）÷2=3，所以是sp2杂化，中间氮原子的价层电子对数为（5−1）÷2=2，所以是sp杂化，根据CH3COOONO2的结构可知，每个分子中含有10个σ键，所以1mol PAN中含σ键数目为10NA。

②以顶点为计算，与之相邻的最近的Kr位于三个面心上，而顶点的原子为8个立方体共有，每个面心上的Kr为两个立方体共有，故与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有3×4=12，晶胞中含Kr原子为8×1/

8+6×1/2=4，所以m：n=12：4=3；根据V=m/ρ可知晶胞的体积为 ，所以晶胞边长a=cm3=×107nm。

考点：考查电子排布式的书写、杂化方式的判断、沸点的判断、等电子体以及晶胞计算等