Question

6．N、P、As、Ga、Cr等元素化合物種類繁多，具有重要的研究價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值．請回答下列問題：
（1）N元素與Al、Si等元素在一定條件下生成AlN和Si₃N₄，實(shí)驗(yàn)測得二者在真空條件下的穩(wěn)定存在的最高溫度2200℃和1900℃，硬度類似金剛石，常用作耐高溫和耐磨材料．請推測它們屬于原子晶體晶體類型．
（2）PCl₃和PCl₅是磷元素形成的兩種重要化合物，請根據(jù)價(jià)電子互斥理論推測PCl₃的空間構(gòu)型三角錐形．
（3）As的核外電子排布式中不同類型（s、p、d、f等）的電子比是s電子：p電子：d電子=8：15：10．
（4）Cr元素價(jià)電子排布式為3d⁵4s¹．
（5）砷化鎵以第三代半導(dǎo)體著稱，性能比硅更優(yōu)良，廣泛用于雷達(dá)、電子計(jì)算機(jī)、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等尖端技術(shù)中已
知砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶胞不同（填“相同”或“不同”）．
（6）根據(jù)As和Ga在元素周期表中的位置判斷，第一電離能As＞Ga（填“＜”“＞”或“=”）．
（7）（CH₃）₃Ga中鎵原子的雜化類型為sp²雜化．

Answer 1

分析 （1）原子晶體熔沸點(diǎn)較高，根據(jù)晶體熔沸點(diǎn)確定晶體類型；
（2）PCl₃中P原子價(jià)層電子對個數(shù)=3+$\frac{5-3×1}{2}$=4且含有一個孤電子對，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論確定三氯化磷空間構(gòu)型；
（3）As的核外電子排布式中不同類型（s、p、d、f等）的電子s、p、d電子個數(shù)分別是8、15、10；
（4）Cr是24號元素，其3d、4s電子為其價(jià)電子，3d能級有5個電子、4s能級有1個電子；
（5）對比GaAs與NaCl中陰陽離子在晶胞中的分布可判斷晶胞結(jié)構(gòu)是否一樣；
（6）同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，且第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；
（7）利用價(jià)層電子對互斥模型判斷分子的空間構(gòu)型和雜化方式．

解答 解：（1）原子晶體熔沸點(diǎn)較高，該晶體熔沸點(diǎn)較高，所以為原子晶體，故答案為：原子晶體；
（2）PCl₃中P原子價(jià)層電子對個數(shù)=3+$\frac{5-3×1}{2}$=4且含有一個孤電子對，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論確定三氯化磷空間構(gòu)型為三角錐形，故答案為：三角錐形；
（3）As的核外電子排布式中不同類型（s、p、d、f等）的電子s、p、d電子個數(shù)分別是8、15、10，所以其s、p、d能級電子個數(shù)之比為8：15：10，故答案為：s電子：p電子：d電子=8：15：10；
（4）Cr是24號元素，其3d、4s電子為其價(jià)電子，3d能級有5個電子、4s能級有1個電子，其基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3d⁵4s¹，故答案為：3d⁵4s¹；
（5）GaAs晶體中As分布于晶胞體心，Ga分布于頂點(diǎn)和面心，而NaCl中陰陽離子分別位于晶胞的頂點(diǎn)、面心以及棱和體心，二者結(jié)構(gòu)不同，故答案為：不同；
（6）同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，且第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，As和Ga位于同一主族且As位于第VA族、Ga位于第IIIA族，所以第一電離能As＞Ga，故答案為：＞；
（7）（CH₃）₃Ga中Ga形成3個δ鍵，沒有孤電子對，為sp²雜化，故答案為：sp²．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，涉及原子雜化方式判斷、微粒空間構(gòu)型判斷、晶體類型判斷、原子核外電子排布等知識點(diǎn)，明確原子結(jié)構(gòu)、微粒空間結(jié)構(gòu)、元素周期律等知識點(diǎn)是解本題關(guān)鍵，知道價(jià)層電子對個數(shù)的計(jì)算方法，題目難度不大．