Question

12．氮、磷、砷為同主族元素，回答下列問(wèn)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(yáng)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(hào)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(shì)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(diǎn)     C．R-H鍵能   D．分子間作用力
（5）AsH₃的沸點(diǎn)（-62.5℃）比NH₃的沸點(diǎn)（-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(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子和成鍵電子之間的排斥力強(qiáng)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(shū)寫(xiě)方法來(lái)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(gè)As-O鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為4；1個(gè)As₄0₆分子中含有σ鍵數(shù)目為12個(gè)，據(jù)此進(jìn)行分析；
（4）A．非金屬性越強(qiáng)，氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)；
B．由于氨氣分子間存在氫鍵，因此氨氣的沸點(diǎn)最高，AsH₃的相對(duì)分子質(zhì)量大于PH₃，AsH₃沸點(diǎn)較高；
C．非金屬性越強(qiáng)與氫元素形成的共價(jià)鍵越強(qiáng)，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(duì)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(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子和成鍵電子之間的排斥力強(qiáng)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(gè)As-O鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為4，雜化類型為sp³雜化；1個(gè)As₄0₆分子中含有σ鍵數(shù)目為12個(gè)，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(qiáng)，氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，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(diǎn)最高，AsH₃的相對(duì)分子質(zhì)量大于PH₃，AsH₃沸點(diǎn)較高，故B錯(cuò)誤；
C．非金屬性越強(qiáng)與氫元素形成的共價(jià)鍵越強(qiáng)，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(duì)分子質(zhì)量的增加而增大，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AC；
（5）N原子半徑較小，電負(fù)性較大，對(duì)應(yīng)的NH₃分子間能形成氫鍵，沸點(diǎn)較高，而As電負(fù)性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵，沸點(diǎn)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(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子和成鍵電子之間的排斥力強(qiáng)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(duì)孤對(duì)電子，孤對(duì)電子和成鍵電子之間的排斥力強(qiáng)于成鍵電子和成鍵電子之間的排斥力．

點(diǎn)評(píng) 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(shí)，題目難度較大，注意相關(guān)基礎(chǔ)的把握和方法的積累．