Question

（1）已知：常壓下，氨氣在300℃時約有9.7%分解，水蒸氣在2000℃時約有4%分解，氟化氫氣體在3000℃時仍不分解．這三種分子的中心原子與氫原子形成的σ鍵能由大到小的順序是

 

；其中水分子里的氧原子軌道的雜化類型是

 

．將過量氨氣通入0.1mol?L^-1的藍色硫酸銅溶液中逐漸形成深藍色溶液，其離子方程式為：

 

．
（2）用鈦錳儲氫合金儲氫，與高壓氫氣鋼瓶相比，具有重量輕、體積小的優(yōu)點．圖是金屬鈦的面心立方結構晶胞示意圖，則鈦晶體的1個晶胞中鈦原子數(shù)為

 

，鈦原子的配位數(shù)為

 

．
（3）晶體硅、鍺是良好的半導體材料．磷化鋁、砷化鎵也是重要的半導體材料，從物質(zhì)結構的角度分析它們與晶體硅的關系為

 

．試以原子實的形式寫出31號半導體元素鎵的電子排布式

 

．鎵與砷相比較，第一電離能更大的是

 

（用元素符號表示）．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,化學鍵,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,氨的化學性質(zhì)

專題：

分析：（1）根據(jù)三種氣體的穩(wěn)定性判斷，穩(wěn)定性越強，則形成的鍵能越大；根據(jù)水形成的價電子對數(shù)判斷雜化類型；硫酸銅溶液中通入過量氨氣，會形成銅氨配合離子；
（2）利用晶胞的均攤法計算：在晶胞里面的原子記為一個、在面上的原子記為1/2個、在楞上的原子記為1/4個、在頂角上的原子記為1/8個，根據(jù)晶胞的結構可以確定鈦原子的配位數(shù)；
（3）等電子體為原子數(shù)和價電子數(shù)分別相等的原子團；根據(jù)原子序數(shù)，結合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則，寫出核外電子排布式；根據(jù)元素周期律可判斷第一電離能大�。�

解答： 解：（1）根據(jù)題目描述可知，氟化氫最難分解，水蒸氣次之，氨氣最容易分解，可知穩(wěn)定性由大到小順序為：HF＞H₂O＞NH₃，穩(wěn)定性越強，則形成的鍵能越大，鍵能順序為：HF＞H₂O＞NH₃；水分子中價電子對數(shù)為

6+2

2

=4，形成四條雜化軌道，雜化類型為sp³；將過量氨氣通入0.1mol?L^-1的藍色硫酸銅溶液中會形成銅氨配合離子，其離子方程式為Cu²⁺+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+4H₂O，
故答案為：HF＞H₂O＞NH₃；sp³；Cu²⁺+4NH₃?H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+4H₂O；
（2）金屬鈦晶胞中，鈦原子位于晶胞的頂點和面心位置，則晶胞中含有鈦原子的數(shù)目為：8×

1

8

+6×

1

2

=4，由于鈦原子位于晶胞的頂點，為8個晶胞共有，晶胞中兩個距離最近的鈦原子為頂點和面心位置，故每個鈦原子周圍距離相等且最近的有8×

3

2

=12個，所以鈦原子的配位數(shù)為12，
故答案為：4；12．
（3）磷化鋁、砷化鎵中原子數(shù)相同，價電子數(shù)也相同，所以它們互為等電子體；鎵元素原子數(shù)為31，結合能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則，核外電子排布式可寫為1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰4S²4P¹，根據(jù)元素周期律，同周期元素從左向右元素的第一電離能增大，且砷為第ⅤA族元素，最外層p軌道電子處于穩(wěn)定結構，所以砷的第一電離能大于鎵，
故答案為：等電子體；1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰4S²4P¹；As．

點評：本題考查雜化類型和晶體結構的分析，做題時注意晶胞的分析多利用均攤法，題目較為綜合，難度一般．本題考查電子排布式、分子空間構型、雜化類型的判斷以及有關晶體的計算，難度不大，要求學生對基礎知識能夠熟練掌握．