Question

12．氮、磷、砷為同主族元素，回答下列問題：
（1）基態(tài)As原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³．
（2）鎵氮砷合金材料的太陽能電池效率達(dá)40%，這3種元素的電負(fù)性由大至小的順序是N＞As＞Ga  （用元素符號表示）
（3）As₄O₆的分子結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中As原子的雜化方式為sp³，1mol As₄0₆含有σ鍵的物質(zhì)的量為12mol．

（4）該族氫化物RH₃（NH₃、PH₃、AsH₃）的某種性質(zhì)隨R的核電荷數(shù)的變化趨勢如圖2所示．則Y軸可表示的氫化物（RH₃）性質(zhì)可能是AC．
A．穩(wěn)定性     B．沸點     C．R-H鍵能   D．分子間作用力
（5）AsH₃的沸點（-62.5℃）比NH₃的沸點（-33.5℃）低，原因是NH₃分子間能形成氫鍵，而As的原子半徑比N的大，電負(fù)性比N的小，AsH₃分子間不能形成氫鍵
（6）NH₄⁺中的H-N-H的鍵角比 NH₃中的H-N-H的鍵角大（填”大”或”小”），原因是NH₄⁺中的氮原子上均為成鍵電子，而NH₃分子中的氮原子上有一對孤對電子，孤對電子和成鍵電子之間的排斥力強于成鍵電子和成鍵電子之間的排斥力
多余橫線．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)基態(tài)電子排布式的書寫方法來回答；
（2）周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大，半徑越小電負(fù)性越大；
（3）As₄O₆的分子中As原子形成3個As-O鍵，含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)目為4；1個As₄0₆分子中含有σ鍵數(shù)目為12個，據(jù)此進(jìn)行分析；
（4）A．非金屬性越強，氫化物的穩(wěn)定性越強；
B．由于氨氣分子間存在氫鍵，因此氨氣的沸點最高，AsH₃的相對分子質(zhì)量大于PH₃，AsH₃沸點較高；
C．非金屬性越強與氫元素形成的共價鍵越強，鍵能越大；
D．三種氫化物生成的晶體均是分子晶體，分子間作用力隨相對分子質(zhì)量的增加而增大；
（5）從是否形成氫鍵的角度分析；
（6）NH₄⁺中的氮原子上均為成鍵電子，而NH₃分子中的氮原子上有一對孤對電子，孤對電子和成鍵電子之間的排斥力強于成鍵電子和成鍵電子之間的排斥力．

解答 解：（1）根據(jù)基態(tài)電子排布規(guī)律，As原子的基態(tài)電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（2）同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大，則電負(fù)性：As＞Ga，N原子半徑比As和Ga 都小，電負(fù)性較大，故這3種元素的電負(fù)性由大至小的順序是N＞As＞Ga，
故答案為：N＞As＞Ga；
（3）As₄O₆的分子中As原子形成3個As-O鍵，含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)目為4，雜化類型為sp³雜化；1個As₄0₆分子中含有σ鍵數(shù)目為12個，故1mol As₄0₆含有σ鍵的物質(zhì)的量為12mol，
故答案為：sp³；12mol；
（4）A．N、P、As位于周期表同一主族，從上到下排列，根據(jù)元素周期律可知，非金屬性越強，氫化物的穩(wěn)定性越強，因此三種氫化物的穩(wěn)定性逐漸降低，故A正確；
B．由于氨氣分子間存在氫鍵，因此氨氣的沸點最高，AsH₃的相對分子質(zhì)量大于PH₃，AsH₃沸點較高，故B錯誤；
C．非金屬性越強與氫元素形成的共價鍵越強，鍵能越大，因此R-H鍵能隨原子序數(shù)的增大而減小，故C正確；
D．三種氫化物生成的晶體均是分子晶體，分子間作用力隨相對分子質(zhì)量的增加而增大，故D錯誤；
故答案為：AC；
（5）N原子半徑較小，電負(fù)性較大，對應(yīng)的NH₃分子間能形成氫鍵，沸點較高，而As電負(fù)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的原子半徑比N的大，電負(fù)性比N的小，AsH₃分子間不能形成氫鍵；
（6）NH₄⁺中的氮原子上均為成鍵電子，而NH₃分子中的氮原子上有一對孤對電子，孤對電子和成鍵電子之間的排斥力強于成鍵電子和成鍵電子之間的排斥力，故NH₄⁺中H-N-H的鍵角比NH₃中H-N-H的鍵角大，
故答案為：大；NH₄⁺中的氮原子上均為成鍵電子，而NH₃分子中的氮原子上有一對孤對電子，孤對電子和成鍵電子之間的排斥力強于成鍵電子和成鍵電子之間的排斥力．

點評 本題考查了元素周期律的遞變規(guī)律、分子空間構(gòu)型以及雜化類型的判斷、電子排布式以及氫鍵等知識，題目難度較大，注意相關(guān)基礎(chǔ)的把握和方法的積累．