Question

12．我國(guó)科學(xué)家受中醫(yī)啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)As₂O₃（俗稱砒霜）對(duì)白血病有療效．氮、磷、砷（As）是VA族、第二至第四周期的元素，這些元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途．
完成下列填空：

（1）As原子最外層電子的軌道表示式為；砷蒸氣的分子式：As₄，其分子結(jié)構(gòu)與白磷（P₄）相似，也是正四面體，則As₄中砷砷鍵的鍵角是60°．
（2）P的非金屬性比As強(qiáng)，從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋其原因P原子核外有三個(gè)電子層，As原子核外有四個(gè)電子層，P的原子半徑＜As，P吸引電子的能力更強(qiáng)，所以P的非金屬性更強(qiáng)；右圖是元素周期表的一部分，請(qǐng)推測(cè)砷的單質(zhì)或其化合物可能具有的性質(zhì)砷是半導(dǎo)體，則砷的氧化物是兩性氧化物、砷的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是兩性氫氧化物（寫出兩條即可）
（3）NH₄NO₃可做化肥，但易爆，300℃發(fā)生爆炸：2NH₄NO₃→2N₂↑+O₂↑+4H₂O．每生成2molN₂，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為10mol，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為15：7．
（4）發(fā)電廠常用氨氣吸收煙氣中的CO₂．常溫下，當(dāng)CO₂不斷通入pH=11的氨水中時(shí)會(huì)產(chǎn)生微量的新離子：NH₂COO^-．
①寫出NH₂COO^-的電子式．
②計(jì)算原氨水中c（NH₄⁺）=10^-3-10^-11（或10^-3）mol/L．

Answer 1

分析 （1）As的最外層有5個(gè)電子；As₄分子結(jié)構(gòu)與白磷（P₄）相似，也是正四面體，鍵角為60°；
（2）電子層越多，對(duì)電子的吸引越弱，As位于金屬與非金屬的交界處；
（3）該反應(yīng)中N元素化合價(jià)由-3價(jià)、+5價(jià)變?yōu)?價(jià)，O元素的化合價(jià)由-2價(jià)升高為0，則氮?dú)饧仁茄趸�產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)為10；
（4）①陰離子中為共價(jià)鍵結(jié)合；
②pH=11的氨水中，c（H⁺）=10^-11mol/L，c（OH^-）=10^-3mol/L，結(jié)合電荷守恒計(jì)算．

解答 解：（1）As的最外層有5個(gè)電子，As原子最外層電子的軌道表示式為；As₄分子結(jié)構(gòu)與白磷（P₄）相似，也是正四面體，鍵角為60°，
故答案為：；60°；
（2）P的非金屬性比As強(qiáng)，從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋其原因?yàn)?P原子核外有三個(gè)電子層，As原子核外有四個(gè)電子層，P的原子半徑＜As，P吸引電子的能力更強(qiáng)，所以P的非金屬性更強(qiáng)；由位置可知，砷是半導(dǎo)體，則砷的氧化物是兩性氧化物、砷的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是兩性氫氧化物等，
故答案為：P原子核外有三個(gè)電子層，As原子核外有四個(gè)電子層，P的原子半徑＜As，P吸引電子的能力更強(qiáng)，所以P的非金屬性更強(qiáng)；砷是半導(dǎo)體，則砷的氧化物是兩性氧化物、砷的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物是兩性氫氧化物；
（3）該反應(yīng)中N元素化合價(jià)由-3價(jià)、+5價(jià)變?yōu)?價(jià)，O元素的化合價(jià)由-2價(jià)升高為0，則氮?dú)饧仁茄趸�產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物，氧氣為氧化產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)為10，則每生成2molN₂，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為10mol，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為（32+28）：28=15：7，
故答案為：10；15：7；
（4）①NH₂COO^-的電子式為，故答案為：；
②pH=11的氨水中，c（H⁺）=10^-11mol/L，c（OH^-）=10^-3mol/L，由電荷守恒可知，c（NH₄⁺）=10^-3-10^-11（或10^-3）mol/L，故答案為：10^-3-10^-11（或10^-3）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)計(jì)算及周期表和周期律的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化、元素周期律應(yīng)用等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．