Question

【題目】砷和鎳均為重要的無機材料，在化工領(lǐng)域具有廣泛的應用。

（1）基態(tài)As原子的價層電子的電子云輪廓圖形狀為_____________。與砷同周期的主族元素的基態(tài)原子中，第一電離能最大的為_____________（填元素符號。）

（2）Na3AsO3可用于碘的微量分析。

①Na+的焰色反應呈黃色，金屬元素能產(chǎn)生焰色反應的微觀原因為__________________________。

②Na3AsO3中所含陰離子的立體構(gòu)型為_____________，寫出一種與其互為等電子體的分子：_____________（填化學式）。

（3）可用于合成Ni2+的配體，M中C原子的雜化方式為___________，其所含鍵和π鍵的數(shù)目之比為___________。

（4）Ni與Ca處于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬Ni的熔點和沸點均比金屬Ca的高，其原因為___________。區(qū)分晶體Ni和非晶體Ni的最可靠的科學方法為___________。

（5）某砷鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度ρ=___________g·cm-3。

Answer 1

【答案】球形、啞鈴形（或紡錘形） Br 電子從較高能級的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，會以光的形式釋放能量 三角錐形 PCl3、PBr3、NF3、NCl3等（答一種即可） sp3，sp2 7:1 Ni的原子半徑較小，價層電子數(shù)目較多，金屬鍵較強 X-射線衍射法

【解析】

（1）基態(tài)As原子的價層電子排布式為4s24p3， 故其電子云輪廓圖形狀為球形、啞鈴形或紡錘形。一般情況下，同周期主族元素從左到右，元素的第一電離能逐漸增大，故第四周期主族元素中第一電離能最大的是Br。答案為球形、啞鈴形（或紡錘形） Br；

（2）①金屬元素產(chǎn)生焰色反應的微觀原因為電子從較高能級的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，會以光的形式釋放能量，產(chǎn)生焰色反應。答案為電子從較高能級的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能級的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，會以光的形式釋放能量；

②AsO33-中As原子的價層電子對數(shù)目為4，其立體構(gòu)型為三角錐形。根據(jù)等電子體的含義知，與AsO33-互 為等電子體的分子有PCl3、PBr3、NF3、NCl3等。答案為三角錐形 PCl3、PBr3、NF3、NCl3等（答一種即可）；

（3 ）由的結(jié)構(gòu)簡式可知，一CH3、 一CH2—、一CF3中C原子的價層電子對數(shù)目為4，雜化方式為sp3，碳氧雙鍵中C原子的價層電子對數(shù)目為3，雜化方式為sp2。每個分子中含有14 個鍵和2個π鍵，則鍵與π鍵的數(shù)目之比為7:1。答案為sp3，sp2 7:1；

（4）金屬晶體熔沸點的高低與金屬鍵的強弱有關(guān)，金屬鍵的強弱與價層電子數(shù)目和金屬原子的半徑有關(guān)。區(qū)分晶體Ni和非晶體Ni的最可靠的科學方法為X-射線衍射法。答案為Ni的原子半徑較小，價層電子數(shù)目較多，金屬鍵較強 X-射線衍射法；

（5）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個晶胞中含有2個Ni原子和2個As原子，晶胞的體積V= cm3，故晶胞的密度ρ=g·cm-2=g·cm-2。答案為。