已知AlN、AlP、AlAs等是人工合成的半导体材料，它们的晶体结构与单晶硅相似，与NaCl的晶体类型不同．（1）核电荷数比As小4的原子基态的电子排布式为．（2）前四周期元素中，基态原子

Question

已知AlN、AlP、AlAs等是人工合成的半导体材料，它们的晶体结构与单晶硅相似，与NaCl的晶体类型不同．
（1）核电荷数比As小4的原子基态的电子排布式为______．
（2）前四周期元素中，基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有______种．
（3）NCl₃中心原子杂化方式为______，NCl₃的空间构型为______．
（4）在AlN晶体中，每个Al原子与______个N原子相连，AlN属于______晶体
（5）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，其阴离子均为无限长链结构（如图所示），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为______．已知其中一种化合物的化学式为KCuCl₃，则另一种化合物的化学式为______．

（6）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数的值．对金属铜的测定得到以下结果：铜晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm．又知铜的密度为9.00g•cm^-3，则铜晶胞的体积是______cm³，晶胞的质量是______g，阿伏加德罗常数的值为______[已知A_r（Cu）=63.6]．

Answer 1

（1）核电荷数比As小4的原子为Cu，其基态的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2）前四周期元素中，基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素和价电子构型分别是：氢（1s¹）、碳（2s²2p²）、氧（2s²2p⁴）、磷（3s²3p³）、铁（3d⁶4s²共5种元素；
故答案为：5；
（3）类比NH₃可推知NCl₃中心原子杂化方式为sp³杂化，NCl₃的空间构型为三角锥形；
故答案为：sp³杂化；三角锥形；
（4）依据题干信息“它们的晶体结构与单晶硅相似”，通过硅类推AlN的晶体类型为原子晶体，每个Al原子与4个N原子相连；
故答案为：4；原子；
（5）据图知a位置上的Cl原子形成了2个σ键，同时还有2个孤电子对，其杂化轨道类型为sp³杂化；
由于铜的化合价有+1、+2，已知KCuCl₃中铜为+2价，则+1价的铜形成化合物的化学式为K₂CuCl₃；
故答案为：sp³杂化；K₂CuCl₃；
（6）根据铜晶胞为面心立方最密堆积，由边长可计算出晶胞的体积V=（361 pm）³≈4.70×10^-23 cm³；根据m=ρ×V=9.00 g•cm^-3×4.70×10^-23cm³=4.23×10^-22g；由于一个铜晶胞中含有的铜原子数为8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4（个），则N_A=(63.6g•mol−1)/((1)/(4)×4.23×10−22g)≈6.01×10²³mol^-1．
故答案为：4.70×10^-23；4.23×10^-22；6.01×10^-23．