Question

物质结构与性质VA族元素单质及其化合物在工农业生产中有重要用途。回答下列问题：

 

基态As原子的核外电子排布式为________，有________个未成对电子。

元素周期表中，与P紧邻的4种元素中电负性最大的是________(填元素符号。Si、P、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序是________。

铵盐大多不稳定，F、中，较易分解的是________，原因是________。

咖啡因对中枢神经有兴奋作用，其结构简式如图1。常温下，咖啡因在水中的溶解度为，加适量水杨酸钠可使其溶解度增大，其原因可能是________，分子中氮原子的杂化类型有________。

氮化硼、氮化铝、氮化镓的结构类似于金刚石，熔点如表中所示：

物质	BN	AIN	GaN
熔点	3000	2200	1700

试从结构的角度分析它们熔点不同的原因________。

的晶胞结构如图2所示，晶体中一个B原子周围距离最近的N原子有________个；若B、N的原子半径分别为和，密度为，阿伏加德罗常数值为，则BN晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。

Answer

3 F原子半径比I原子小，键比键强更易形成，更易夺取中的 咖啡因与水杨酸钠形成了氢键 和 氮化硼、氮化铝、氮化镓都是原子晶体，键长依次增大，键能依次降低，熔点依次降低

【解析】

(1)As是33号元素，位于第四周期第VA族，基态As原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，根据核外电子排布确定未成对电子；

(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；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；

(3)分解的本质是X-离子夺取NH4+中的H，原子半径越小、电负性越大夺取能力越强；

(4)氢键的形成可对物质的某种性质造成影响，如熔沸点升高，溶解度增大等；可根据N原子形成的价键类型判断杂化方式，形成不饱和三键是sp杂化，形成不饱和双键是sp2杂化，形成饱和单键是sp3杂化。

(5)①均属于原子晶体，原子半径越小，共价键的键长越短，键能越大，熔点越高；

②根据图知，每个B原子连接4个N原子；该晶胞中N原子个数是4、B原子个数=8×+6×=4，晶胞中所有原子体积=π()

×4×10-30cm3，ρ=，则V==cm3，BN晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率=。

的质子数是33，其基态原子的电子排布式为，有3个未成对电子；

元素周期表中，与P紧邻的4种元素是N、Si、S、As，元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性最大的是N元素，所以其电负性最大；元素的非金属性越强，第一电离能越大，P元素的原子核外3p亚层为半满，其第一电离能大于同周期相邻元素，所以Si、P、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序是；

铵盐大多不稳定，F、中，较易分解的是，原因为 F原子半径比I原子小，键比键强更易形成，更易夺取中的；

常温下，咖啡因在水中的溶解度较小，加适量水杨酸钠后，因咖啡因与水杨酸钠形成了氢键，所以可使其溶解度增大，结合图示，N原子形成的化学键中有单键和双键，所以杂化类型有和；

它们熔点不同的原因为氮化硼、氮化铝、氮化镓都是原子晶体，键长依次增大，键能依次降低，熔点依次降低；

由晶胞结构图知，B原子位于晶胞的顶点和面心，N原子位于晶胞内四个不相邻的小四面体的体心，所以晶体中一个B原子周围距离最近的N原子有4个；晶胞中有4个B原子和4个N原子，原子占的体积分别为：、，晶胞体积为：，BN晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。