Question

請完成下列各題：
（1）前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有

 

種．
（2）第ⅢA、ⅤA族元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似．Ga原子的電子排布式為

 

在GaN晶體中，每個(gè)Ga原子與

 

個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為

 

．在四大晶體類型中，GaN屬于

 

晶體．
（3）在極性分子NCl₃中，N原子的化合價(jià)為-3，Cl原子的化合價(jià)為+1，請推測NCl₃水解的主要產(chǎn)物是

 

（填化學(xué)式）．
（4）氯化鈉晶體的晶胞邊長為acm，則氯化鈉晶體的密度為：

 

g/cm³．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期序數(shù)相同的元素有5種；
（2）Ga是31號元素，其基態(tài)原子核外有31個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其原子核外電子排布式；
單晶硅是Si正四面體向空間延伸的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，為原子晶體，GaN晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，GaN屬于原子晶體，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為與但晶硅中Si的結(jié)構(gòu)相似；
（3）在極性分子NCl₃中，N原子的化合價(jià)為-3，Cl原子的化合價(jià)為+1，和水發(fā)生水解反應(yīng)生成氨氣和次氯酸；
（4）利用均攤法計(jì)算出氯化鈉晶胞中含有鈉離子和氯離子個(gè)數(shù)，再根據(jù)密度公式計(jì)算．

解答： 解：（1）前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期序數(shù)相同的元素有5種，分別為H、C、O、P、Fe，
故答案為：5；
（2）Ga原子是31號元素，Ga原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；GaN晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，GaN屬于原子晶體，每個(gè)Ga原子與4個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為正四面體，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；4；正四面體；原子；
（3）在極性分子NCl₃中，N原子的化合價(jià)為-3，Cl原子的化合價(jià)為+1，NCl₃發(fā)生水解反應(yīng)生成氨氣和次氯酸，所以其產(chǎn)物是HClO、NH₃，
故答案為：HClO、NH₃；
（4）該晶胞中鈉離子個(gè)數(shù)=1+12×

1

3

=4，氯離子個(gè)數(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，所以氯化鈉的密度=

58.5 NA ×4

a3

g/cm3=

234

NAa3

g/cm³，
故答案為：

234

NAa3

．

點(diǎn)評：本題考查了核外電子排布式的書寫、晶體的計(jì)算、水解反應(yīng)等知識點(diǎn)，難度較大，難點(diǎn)是晶胞計(jì)算中氯化鈉密度的計(jì)算，明確晶胞的質(zhì)量是解此題關(guān)鍵．