元素周期表第ⅤA族元素包括氮、磷、砷（As）、锑（Sb）等．这些元素无论在研制新型材料，还是在制作传统化肥、农药等方面都发挥了重要的作用．请回答下列问题：（1）N4分子是一种不稳定的多氮分子，其分解后能产生无毒的氮气并释放出大量能量，应用于制造推进剂或炸药．N4是由四个氮原子组成的氮单质，每个氮原子均为sp3杂化，则该分子的空间构型为，N-N键的键角为．（3）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）．（4）天然氨基酸的命名常用俗名（根据来源与性质），例如，最初从蚕丝中得到的氨基酸叫

2020-02-07

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元素周期表第ⅤA族元素包括氮、磷、砷（As）、锑（Sb）等．这些元素无论在研制新型材料，还是在制作传统化肥、农药等方面都发挥了重要的作用．请回答下列问题：
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（1）N₄分子是一种不稳定的多氮分子，其分解后能产生无毒的氮气并释放出大量能量，应用于制造推进剂或炸药．N₄是由四个氮原子组成的氮单质，每个氮原子均为sp³杂化，则该分子的空间构型为___，N-N键的键角为___．
（3）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为___（用元素符号表示）．
（4）天然氨基酸的命名常用俗名（根据来源与性质），例如，最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸[HOCH₂CH（NH₂）COOH]．观察给出的结构简式可知丝氨酸___（填“有”或“没有”）手性异构体．
（5）砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少．已知立方砷化镓晶胞的结构
如图所示，其晶胞边长为c pm，a位置As原子与b位置As原子之间的距离为___pm（用含c的式子表示）．

优质解答

（1）N₄是由四个氮原子组成的氮单质，每个氮原子均为sp³杂化，4个N原子形成正四面体结构，每个含有1对孤对电子，每个面均为正三角形，故N-N键的键角为60°，
故答案为：正四面体；60°；
（2）同主族自上而下第一电离能减小，故第一电离能：N>P>As，
故答案为：N>P>As；
（3）HOCH₂CH（NH₂）COOH分子中连接氨基、羧基的碳原子为手性碳原子，具有手性异构体，
故答案为：是；
（4）白色球与周围的4个黑色球形成正四面体结构，过a与顶点黑色球的晶胞体对角线与过b与顶点黑色球的晶胞体对角线相交于晶胞体心，过白色球、面心黑色球的且平衡侧面的平面将晶胞4等分，则白色球与顶点黑色距离等于白色球与晶胞体心距离相等，ab连线为体心与面对角线顶点黑色球形成的三角形的中位线，则ab长度为面对角线长度的

1

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，晶胞边长为c pm，则a位置As原子与b位置As原子之间的距离为

2

c pm×

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=

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c pm，
故答案为：

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c．（1）N₄是由四个氮原子组成的氮单质，每个氮原子均为sp³杂化，4个N原子形成正四面体结构，每个含有1对孤对电子，每个面均为正三角形，故N-N键的键角为60°，
故答案为：正四面体；60°；
（2）同主族自上而下第一电离能减小，故第一电离能：N>P>As，
故答案为：N>P>As；
（3）HOCH₂CH（NH₂）COOH分子中连接氨基、羧基的碳原子为手性碳原子，具有手性异构体，
故答案为：是；
（4）白色球与周围的4个黑色球形成正四面体结构，过a与顶点黑色球的晶胞体对角线与过b与顶点黑色球的晶胞体对角线相交于晶胞体心，过白色球、面心黑色球的且平衡侧面的平面将晶胞4等分，则白色球与顶点黑色距离等于白色球与晶胞体心距离相等，ab连线为体心与面对角线顶点黑色球形成的三角形的中位线，则ab长度为面对角线长度的

1

2

，晶胞边长为c pm，则a位置As原子与b位置As原子之间的距离为

2

c pm×

1

2

=

2

c pm，
故答案为：

2

c．