Question

ⅤA族的氮、磷、砷(As)、銻(Sb)等元素在化合物中常表現出多種氧化態(tài)，含ⅤA族元素的化合物在科研和生產中有許多重要用途。請回答下列問題：

(1)N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序為 (用元素符號表示)。

(2)As原子核外M層電子的排布式為 。

(3)疊氮化鈉(NaN3)用于汽車安全氣囊中氮氣的發(fā)生劑，寫出與N互為等電子體的分子的化學式 (任寫一種即可)。

圖1

(4)白磷(P4)的結構如圖1所示，P原子的軌道雜化方式是 。

(5)可以與許多金屬離子形成配合物，例如[ Co(NO2)6]3－，它可以用來檢驗K＋，其反應如下：3K＋＋[Co(NO2)6]3－=K3[Co(NO2)6]↓(亮黃色)。

①的立體構型是 。

②在K3[Co(NO2)6]中，中心離子的配位數為 。

(6)天然氨基酸的命名常用俗名(根據來源與性質)，例如，最初從蠶絲中得到的氨基酸叫絲氨酸(HOCH2CHCOOHNH2)。判斷絲氨酸是否存在手性異構體？ (填“是”或“否”)。

圖2

(7)砷化鎵為第三代半導體，以其為材料制造的燈泡壽命長，耗能少。已知立方砷化鎵晶胞的結構如圖2所示，其晶胞邊長為cpm，則密度為 g·cm－3(用含c的式子表示，設NA為阿伏加德羅常數的值)，a位置As原子與b位置As原子之間的距離為 pm(用含c的式子表示)。

 

Answer 1

(1)N>P>As

(2)3s23p63d10

(3)CO2或CS2或N2O(任寫一種，寫成SiO2等原子晶體形式不正確)

(4)sp3

(5)①V形或角形或折線形

②6

(6)是

(7),  (說明：如圖所示，平行四邊形abcd中ab＝cd＝)

 

【解析】(1)同一主族元素的原子半徑越大，越易失去電子，電離能越小。(3)等電子體指原子總數相等，價電子總數相等的粒子。(4)白磷分子中每個P原子有一個孤電子對，形成了3個σ鍵，故采取sp3雜化。(5)NO中氮原子的孤電子對數為×(5＋1－2×2)＝1，與O原子形成了2個σ鍵，采取sp2雜化，為角形。(6)絲氨酸中連接氨基的碳原子上連接的四個原子或原子團均不相同，該碳原子為手性碳原子。(7)每個晶胞中含有砷原子個數4個，鎵原子個數為8×＋6×＝4，則晶體密度為