Question

請(qǐng)完成下列各題：
（1）前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對(duì)電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有

 

種．
（2）第ⅢA、ⅤA族元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似．Ga原子的電子排布式為

 

．在GaN晶體中，每個(gè)Ga原子與

 

個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為

 

．在四大晶體類型中，GaN屬于

 

晶體．
（3）在極性分子NCl₃中，N原子的化合價(jià)為-3，Cl原子的化合價(jià)為+1，請(qǐng)推測(cè)NCl₃水解的主要產(chǎn)物是

 

（填化學(xué)式）．
（4）比較NO₂⁺和NO₂^-鍵角：

 

并簡(jiǎn)述理由

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角及其應(yīng)用

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）第一周期中，氫原子有一個(gè)未成對(duì)電子，第二周期中，碳和氧有兩個(gè)未成對(duì)電子，第三周期中磷有三個(gè)未成對(duì)電子，在第四周期中鐵有四個(gè)未成對(duì)電子，據(jù)此答題；
（2）Ga是31號(hào)元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫電子排布式，根據(jù)Ga和N的最外電動(dòng)電子數(shù)可確定原子的配位數(shù)和成鍵情況以及晶體的類型；
（3）根據(jù)水解前后有關(guān)元素的化合價(jià)不變，水解時(shí)負(fù)價(jià)的結(jié)合氫離子，正價(jià)的結(jié)合氫氧根離子，據(jù)此寫產(chǎn)物的化學(xué)式；
（4）根據(jù)中心原子的雜化方式判斷并答題；

解答： 解：（1）第一周期中，氫原子有一個(gè)未成對(duì)電子，第二周期中，碳和氧有兩個(gè)未成對(duì)電子，第三周期中磷有三個(gè)未成對(duì)電子，在第四周期中鐵有四個(gè)未成對(duì)電子，共有5種元素，故答案為：5；
（2）Ga是31號(hào)元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹），因?yàn)镚aN晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，所以每個(gè)Ga可與4個(gè)N形成共價(jià)鍵，同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為正四面體，由于晶體硅是原子晶體，所以GaN晶體也是原子晶體，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）；4；正四面體；原子；
（3）根據(jù)水解前后有關(guān)元素的化合價(jià)不變，水解時(shí)負(fù)價(jià)的原子結(jié)合氫離子，正價(jià)的原子結(jié)合氫氧根離子，所以產(chǎn)物的化學(xué)式為HClO；NH₃?H₂O，故答案為：HClO；NH₃?H₂O；
（4）NO₂⁺中，N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

5-1

2

=2，所以N原子為SP雜化，鍵角180°，NO₂^-中，N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

5+1

2

=3，N原子為SP²雜化，鍵角120°，所以鍵角NO₂⁺＞NO₂^-，故答案為：NO₂⁺＞NO₂^-；NO₂⁺為SP雜化，鍵角180°  NO₂^-為SP²雜化，鍵角120°；

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了原子結(jié)構(gòu)和元素周期表的關(guān)系，以及原子晶體的結(jié)構(gòu)和離子中鍵角的分析，中等難度，解題時(shí)要注意基礎(chǔ)知識(shí)的靈活運(yùn)用．