Question

【題目】砷和鎳是重要的材料和化工領域用途廣泛。請回答下列問題：

（1）基態As原子中，價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原子中，電負性最大的為____（填元素符號）。

（2）可用于碘的微量分析。

①Na+的焰色反應呈黃色，很多金屬元素能產生焰色反應的微觀原因為_______。

②其中陰離子的VSEPR模型為_____，與其互為等電子體的分子為_____（只寫一種分子式即可）。

（3）M（）可用于合成Ni2＋的配體，M中C原子的雜化形式為______，σ鍵和π鍵的數目之比為_____。

（4）Ni與Ca處于同一周期，且核外最外層電子構型相同，但金屬Ni的熔點和沸點都比金屬Ca高，原因為______。區分晶體Ni和非晶體Ni的最可靠的科學方法為_______。

（5）某砷鎳合金的晶胞如圖所示，設阿伏加德羅常數的值為，該晶體的密度ρ＝____g·cm－3。

Answer 1

【答案】球形、啞鈴型或紡錘形 Br 電子從較高能級的激發態躍遷到低能級的激發態乃至基態時，會以光的形式釋放能量 三角錐形 PCl3、PBr3、NF3、NCl3等 sp3、sp2 7：1 Ni的原子半徑較小，價層電子數目多，金屬鍵較強 X-射線衍射法

【解析】

（1）基態As原子的價電子排布式為4s24p3，故其電子云輪廓圖形狀為球形、啞鈴型或紡錘形。一般情況下，同周期的主族元素從左到右，元素的電負性逐漸增大，所以與砷同周期的主族元素的基態原子中，電負性最大的為Br，故答案為：球形、啞鈴型或紡錘形，Br。

（2）①金屬元素能產生焰色反應的微觀原因為電子從較高能級的激發態躍遷到低能級的激發態乃至基態時，會以光的形式釋放能量，產生焰色反應，故答案為：電子從較高能級的激發態躍遷到低能級的激發態乃至基態時，會以光的形式釋放能量。

②AsO33-中As原子的價層電子對數目為4，其立體構型為三角錐形，根據等電子體的含義可知，與AsO33-互為等電子體的分子有PCl3、PBr3、NF3、NCl3等，故答案為：三角錐形，PCl3、PBr3、NF3、NCl3等。

（3）由的結構簡式可知，—CH3、—CH2—、—CF3中的C原子的價層電子對數目為4，雜化方式為sp3，碳氧雙鍵中C原子的價層電子對數目為3，雜化方式為sp2，每個分子中含有14個σ鍵和2個π鍵，則σ鍵和π鍵的數目之比為7：1，故答案為：sp3、sp2，7：1。

（4）金屬晶體熔沸點的高低與金屬鍵的強弱有關，金屬鍵的強弱與價層電子數目和金屬原子的半徑有關，所以金屬Ni的熔點和沸點都比金屬Ca高的原因為Ni的原子半徑較小，價層電子數目多，金屬鍵較強。區分晶體Ni和非晶體Ni的最可靠的科學方法為為X-射線衍射法，故答案為：Ni的原子半徑較小，價層電子數目多，金屬鍵較強；X-射線衍射法。

（5）由晶胞結構可知，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g/cm3=g/cm3，故答案為：。