第VA族元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用（1）砷的电子排布式为，N、P、As三种元素的最常见氢化物沸点由高到低的顺序为，高纯度砷可用于生产半导体材料GaAs，在GaAs晶体

Question

第VA族元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用
（1）砷的电子排布式为___，N、P、As三种元素的最常见氢化物沸点由高到低的顺序为___，高纯度砷可用于生产半导体材料GaAs，在GaAs晶体，Ga、As原子最外电子层均达到8电子稳定结构，则GaAs晶体中砷的配位数为___．
（2）对硝基苯酚水合物是一种具有特殊功能的物质，其结构简式为．该物质中几种元素的第一电离能由大到小的顺序是___，该物质的晶体中肯定不存在的作用力是___．
a．氢键    b．极性键    c．范德华力    d．离子键    e．σ键
（3）科学家将NaNO₃和Na₂O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO₄^2-互
为等电子体，则该阴离子的化学式是___．
（4）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NOx、O₃、CH₂=CHCHO、HCOOH、CH₃COOONO₂ （PAN）等二次污染物．
①N₂O结构式可表示为N=N=O，N₂O中氮原子的杂化轨道类型为___，1mol PAN中含σ键数目为___．
②测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用⁸⁵Kr．Kr晶体为面心立方晶体，若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子为n个，则 (m)/(n)=___（填数字）．已知Kr晶体的密度为ρg/cm³，摩尔质量为Mg/mol，阿伏伽德罗常数用N_A表示，列式表示Kr晶胞参数a=___nm．

Answer 1

（1）砷的原子序数为33，为第四周期元素，电子排布式为：[Ar]3d¹⁰4s²4p³；由于NH₃分子间存在氢键，所以NH₃的沸点最高，由于AsH₃的相对分子质量大于PH₃，故AsH₃的沸点高于PH₃，所以沸点：NH₃>AsH₃>PH₃；由晶体中镓、砷原子最外层电子数目知，镓与砷之间形成了四个共价键（其中有一个为配位键），晶体中每个镓原子、砷原子均与另外四个原子成键，故配位数为4；
故答案为：[Ar]3d¹⁰4s²4p³；NH₃>AsH₃>PH₃；4；
（2）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，所以第一电离：N>O>C；同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈减小，所以第一电离：N>O>C>H；由对硝基苯酚水合物的组成知其晶体为分子晶体，苯酚中的羟基与结晶水之间存在氢键，不同分子间还存在范德华力，氧与氢原子间形成的化学键是极性键也是σ键，但没有离子键；
故答案为：N>O>C>H；d；
（3）根据等电子体知识可知，该离子的化学式为NO₄^3-；
故答案为：NO₄^3-；
（4）①在N=N=O中，边上的氮原子的价层电子对数为(5+1)/(2)=3，所以是sp²杂化，中间氮原子的价层电子对数为(5-1)/(2)=2，所以是sp杂化，根据的结构可知，每个分子中含有10个σ键，所以1mol PAN中含σ键数目为10N_A，
故答案为：sp²、sp；10N_A；
②以顶点为计算，与之相邻的最近的Kr位于三个面心上，而顶点的原子为8个立方体共有，每个面心上的Kr为两个立方体共有，故与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有3×4=12，晶胞中含Kr原子为8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，所以m：n=12：4=3；根据V=(m)/(ρ)可知晶胞的体积为((4M)/(NA))/(ρ)cm³=(4M)/(ρNA)cm³，所以晶胞边长a=

3	(4M)/(pNA)

cm=

3	(4M)/(pNA)

×10⁷nm，
故答案为：3；

3	(4M)/(pNA)

×10⁷．