Question

【題目】ⅤA族的某些單質及其化合物常用于制作太陽能電池、半導體材料等。

(1)基態時砷原子核外的電子排布式為____________。

(2)硒、溴與砷同周期,三種元素的第一電離能從大到小順序為____________(用元素符號表示)。

(3)氣態SeO3分子的立體結構為____________,與SeO3互為等電子體的一種離子為____________(填化學式)。

(4)硼元素具有缺電子性,因而其化合物往往具有加和性。

①硼酸(H3BO3)是一元弱酸,寫出硼酸在水溶液中的電離方程式____________。

②硼酸(H3BO3)是一種具有片層結構的白色晶體,層內的H3BO3分子間通過氫鍵相連(如圖1)。含1 mol H3BO3的晶體中有____________mol氫鍵,____________molσ鍵。H3BO3中B的原子雜化類型為____________。

(5)硅的某種單質的晶胞如圖2所示。若該硅晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數值為NA,則晶體中最近的兩個硅原子之間的距離為________cm(用代數式表示即可)

Answer 1

【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)

(2)Br>As>Se

(3)平面三角形 C或N

(4)①H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+

②3 6 sp2

(5)·

【解析】(1)砷是33號元素,根據原子核外電子排布規律可以寫出電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)。

(2)As、Se、Br屬于同一周期且原子序數逐漸增大,這三種元素依次屬于第ⅤA族、第ⅥA族、第ⅦA族,第ⅤA族元素大于其相鄰元素的第一電離能,所以3種元素的第一電離能從大到小順序為Br>As>Se。

(3)氣態SeO3分子中中心原子的價層電子對數為=3,無孤電子對,所以分子構型為平面三角形,又因為等電子體要求原子總數相同,價電子總數相同,所以與SeO3互為等電子體的一種離子為C或N。

(4)①硼酸為一元弱酸,在水溶液里電離出陰陽離子,其電離方程式為H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+;

②根據1個硼酸分子能形成3個氫鍵,1個硼酸分子能形成6個σ鍵,則1 mol H3BO3的晶體中氫鍵物質的量是3 mol,σ鍵是6 mol;

根據圖知,硼酸(H3BO3)中每個硼原子連接3個氧原子且不含孤電子對,據此確定硼原子雜化方式為sp2。

(5)該晶胞中Si個數=8×+6×+4=8,故晶胞質量為g=g,硅晶體的密度為ρg·cm-3,則晶胞棱長=cm,則晶胞體對角線長度為·cm,故最近的兩個硅原子之間的距離為·cm×=·cm。