利用周期表中同族元素的相似性，可预测元素的性质．（1）P元素的基态原子有个未成对电子，白磷的分子式为P4，其结构如图1所示．科学家目前合成了N4分子，N原子的杂化轨道类型是

Question

利用周期表中同族元素的相似性，可预测元素的性质．

（1）P元素的基态原子有___个未成对电子，白磷的分子式为P₄，其结构如图1所示．科学家目前合成了 N₄分子，N 原子的杂化轨道类型是___，N-N 键的键角为___；N₄分解后能产生N₂并释放出大量能量，推测其用途为___．
（2）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为___．
（3）立方氮化硼晶体的结构如图2所示：
该晶体中，B原子填充在N原子的___空隙，且占据此类空隙的比例为___（填百分数）．
（4）N与As是同族元素，B与Ga是同族元素，立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是___；立方砷化镓晶体的晶胞边长为a pm，则其密度为___g•cm-3 （用含a的式子表示，设N_A为阿伏加德罗常数的值）．

Answer 1

（1）P元素原子价电子排布式为3s²2p³，基态原子有3个未成对电子，N₄分子与P₄结构相似，为正四面体构型，N₄分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，N原子采取sp³杂化，每个面为正三角形，N-N 键的键角为60°；N₄分解后能产生N₂并释放出大量能量，可以制造火箭推进剂或炸药，
故答案为：3；sp³；60°；制造火箭推进剂或炸药；
（2）同主族自上而下第一电离能减小，故第一电离能：N>P>As，
故答案为：N>P>As；
（3）B原子周围的4个N原子形成正四面体结构；每个晶胞中由8个这样的正四面体结构，只有4个填充B原子，B原子占据此类空隙的比例为50%，
故答案为：正四面体；50%；
（4）立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，均属于原子晶体，原子半径N(145)/(NA)g，晶胞密度为4×(145)/(NA)g÷（a×10^-10 cm）³=(5.8×1032)/(NA•a3)g．cm^-3，
故答案为：氮化硼；(5.8×1032)/(NA•a3)．