Question

10．在5-氨基四唑（）中加入金屬Ga，得到的鹽是一種新型氣體發(fā)生劑，常用于汽車安全氣囊．
（1）基態(tài)Ga原子的電子排布式可表示為[Ar]3d¹⁰4s²4p¹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（2）5-氨基四唑中所含元素的電負性由大到小的順序為N＞C＞H，在1mol　5-氨基四唑中含有的σ鍵的數目為9N_A．
（3）疊氮酸鈉（NaN₃）是傳統安全氣囊中使用的氣體發(fā)生劑．疊氮酸鈉（NaN₃）中含有疊氮酸根離子（N₃^-），根據等電子體原理N₃^-的空間構型為直線形．
（4）GaAs（砷化鎵）屬于第三代半導體，它能直接將電能轉變?yōu)楣饽埽�推廣GaAs等發(fā)光（LED）照明，是節(jié)能減排的有效舉措．
①下列說法正確的為ac（填選項字母）
a．GaP、SiC與GaAs互為等電子體
b．第一電離能：Ga＞As
c．電負性：As＞Ga
d．As、Cu都屬于p區(qū)元素
②將（CH₃）₃Ca和AsH₃在700℃的密閉容器中進行反應可制備GaAs，（CH₃）₃Ga中Ga原子的雜化軌道類型為sp²．
③AsH₃沸點比NH₃低，其原因為NH₃分子間能形成氫鍵，而As電負性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵．

Answer 1

分析 （1）Ga是31號元素，其核外有31個電子，根據構造原理寫出其核外電子排布式；
（2）該物質中含有C、N、H三種元素，吸引電子能力越強的元素其電負性越大；共價單鍵是σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵一個是π鍵；     
（3）根據價層電子對互斥理論確定其空間構型；
（4）①a．等電子體的價層電子數相等；
b．同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大；
c．同周期元素從左到右電負性逐漸增大；
d．根據砷和Cu的價層電子特點判斷；
②根據反應物、生成物結合反應條件可書寫化學方程式；利用價層電子對互斥模型判斷分子的空間構型可雜化方式；
③從是否形成氫鍵的角度分析．

解答 解：（1）Ga是31號元素，其核外有31個電子，根據構造原理知，其核外電子排布式為：[Ar]3d¹⁰4s²4p¹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，
故答案為：[Ar]3d¹⁰4s²4p¹ 或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（2）該物質中含有C、N、H三種元素，吸引電子能力越強的元素其電負性越大，吸引電子能力大小順序是N＞C＞H，所以其電負性大小順序是N＞C＞H；
共價單鍵是σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵一個是π鍵，所以該分子中含有9個σ鍵，所以在1mol 5-氨基四唑中含有的σ鍵的數目為 9N_A，
故答案為：N＞C＞H；9N_A；
（3）N₃^-中價層電子對=2+$\frac{1}{2}$（5+1-2×3）=2，且該離子中不含孤電子對，所以其空間構型是直線形，故答案為：直線形；  
（4）①a．GaP的價層電子為3+5=8，SiC的價層電子為4+4=8，GaAs價層電子數為3+5=8，則為等電子體，故a正確；
b．同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大，則第一電離能：As＞Ga，故b錯誤；
c．同周期元素從左到右電負性逐漸增大，則電負性：As＞Ga，故c正確；
d．砷的價層電子為sp電子，位于周期表p區(qū)，而Cu的外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，屬于ds區(qū)元素，故d錯誤；
故答案為：ac；
②（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；
③N原子半徑較小，電負性較大，對應的NH₃分子間能形成氫鍵，沸點較高，而As電負性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵，沸點較低，
故答案為：NH₃分子間能形成氫鍵，而As電負性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵．

點評 本題考查位置、結構與性質關系的應用，題目難度中等，涉及元素周期律的遞變規(guī)律、分子空間構型以及雜化類型的判斷、電子排布式以及氫鍵等知識，注意相關基礎的把握和方法的積累．