第ⅤA族的氮、磷、砷（As）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含第ⅤA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．（1）砷元素的基态原子价电子排布图为．（2）氮元素的单质

Question

第ⅤA族的氮、磷、砷（As）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含第ⅤA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．

（1）砷元素的基态原子价电子排布图为___．
（2）氮元素的单质除了N₂外，还有N₄，则N₄中的N原子的轨道杂化方式为___．
（3）对氨基苯甲醛与邻氨基苯甲醛相比，沸点较高的是___（填空“前者”或“后者”），原因是___．
（4）汽车安全气囊的产生药剂主要含有NaN₃、Fe₂O₃、KClO₄、NaHCO₃等物质，在NaN₃固体中，阴离子的立体构型为___．
（5）王水溶解黄金的反应如下：Au+HNO₃+4HCl=H[AuCl₄]+NO+2H₂O，产物中的H[AuCl₄]是配合物，它的配位体是___．
（6）砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，砷化镓灯泡寿命是变通灯泡的100倍，而耗能只有其10%．推广砷化镓等发光二极管（LED）照明，是节能减排的有效举措．已知砷化镓的晶胞结构如图，晶胞参数α=565pm．
①砷化镓的化学式___，镓原子的配位数为___．
②砷化镓的晶胞密度=___g/cm³（列式并计算），m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离为___pm（列式表示）．

Answer 1

（1）砷是33号元素，核外有4个电子层，最外层有5个电子，所以砷的基态原子价电子排布图为，
故答案为：；
（2）N₄的结构与白磷（P₄）相似，每个N原子周围连有三个N原子，形成三对共用电子对，另有一个孤电子对，所以N原子的轨道杂化方式为sp³，
故答案为：sp³；
（3）对氨基苯甲醛中分子之间能形成氢键，而邻氨基苯甲醛分子之间不能形成氢键，所以对氨基苯甲醛的沸点高于邻氨基苯甲醛，
故答案为：前者；前者分子间形成氢键，而后者分子内形成氢键，因而前者沸点高；
（4）在NaN₃固体中，阴离子为N₃^-，离子中有16个价电子，所以与CO₂互为等电子体，根据等电子体结构相似可知，N₃^-的立体构型为直线型，
故答案为：直线型；
（5）在配合物中，能提供孤电子对的为配位体，所以在H[AuCl₄]中，配位体是Cl^-，
故答案为：Cl^-；
（6）①根据砷化镓晶胞的结构图，m位置Ga原子，n位置As原子，利用均摊法可知，晶胞中含有Ga原子数为8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，含有As原子数为4，其化学式为GaAs，根据晶胞图可知，镓原子周围距离最近的砷原子数为4，所以镓原子的配位数为4，
故答案为：GaAs；4；
②晶胞的边长为565pm，所以晶胞的体积为（565pm）³，所以晶体的密度为(((70+75)×4)/(NA))/((565×10-10)3)g/cm³=5.34g/cm³，晶胞的边长为565pm，所以晶胞的体对角线为√(3)×565pm，m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离应为晶胞体对角线的(1)/(4)，所以Ga原子与As原子之间的距离为(1)/(4)×√(3)×565pm，
故答案为：5.34；(1)/(4)×√(3)×565．