题目

题型：不详难度：来源：

ⅤA族的氮、磷、砷（As）、锑（Sb）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅤA族元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：
（1）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为____________（用元素符号表示）。
（2）As原子核外M层电子的排布式为________________________________________________________________________。
（3）叠氮化钠（NaN₃）用于汽车安全气囊中氮气的发生剂，写出与N₃^-互为等电子体的分子的化学式________（任写一种即可）。
（4）白磷（P₄）的结构如图所示，P原子的轨道杂化方式是________。

（5）NO可以与许多金属离子形成配合物，例如[ Co（NO₂）₆]^3－，它可以用来检验K^＋，其反应如下：3K^＋＋[Co（NO₂）₆]^3－=K₃[Co（NO₂）₆]↓（亮黄色）。
①NO的立体构型是________。
②在K₃[Co（NO₂）₆]中，中心离子的配位数为________。
（6）天然氨基酸的命名常用俗名（根据来源与性质），例如，最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸（HOCH₂CHCOOHNH₂）。判断丝氨酸是否存在手性异构体？________（填“是”或“否”）。
（7）砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，其晶胞边长为c pm，则密度为________g·cm^－3（用含c的式子表示，设N_A为阿伏加德罗常数的值），a位置As原子与b位置As原子之间的距离为________pm（用含c的式子表示）。

答案

（1）N>P>As
（2）3s²3p⁶3d¹⁰
（3）CO₂或CS₂或N₂O（任写一种，写成SiO₂等原子晶体形式不正确）
（4）sp³
（5）①V形或角形或折线形
②6
（6）是
（7）　c（说明：如图所示，平行四边形abcd中ab＝cd＝c）

解析

（1）同一主族元素的原子半径越大，越易失去电子，电离能越小。（3）等电子体指原子总数相等，价电子总数相等的粒子。（4）白磷分子中每个P原子有一个孤电子对，形成了3个σ键，故采取sp³杂化。（5）NO₂^-中氮原子的孤电子对数为（5＋1－2×2）＝1，与O原子形成了2个σ键，采取sp²杂化，NO₂^-为角形。（6）丝氨酸中连接氨基的碳原子上连接的四个原子或原子团均不相同，该碳原子为手性碳原子。（7）每个晶胞中含有砷原子个数4个，镓原子个数为8×＋6×＝4，则晶体密度为＝ g·cm^－3＝g·cm^－3。