Question

[化學—物質結構與性質]（13分）
Ⅰ．現(xiàn)今運動場館大量的照明材料或屏幕都使用了發(fā)光二極管（LED）。目前市售LED晶片，材質基本以GaAs（砷化鎵）、InGaN（氮化銦鎵）為主。砷化鎵作為第三代半導體，以其為材料制造的燈泡壽命長，耗能少。
已知砷化鎵的晶胞結構如圖所示。請回答下列問題：

（1）下列說法正確的是             （填字母序號）。                           
a．砷化鎵晶胞結構與NaCl相同    b．第一電離能：As＞Ga
c．電負性：As＞Ga               d．砷化鎵晶體中含有配位鍵                                           
e．GaP與GaAs互為等電子體
（2）AsH₃空間構型為__ __；砷化鎵可由(CH₃)₃Ga 和AsH₃在700℃時制得，(CH₃)₃Ga中鎵原子的雜化方式為         。
Ⅱ． 金屬銅的導電性僅次于銀，居金屬中的第二位，大量用于電氣工業(yè)。
（3）Cu的價電子排布式為__________；請解釋金屬銅能導電的原因                     。
（4）在硫酸銅溶液中通入過量的氨氣，小心蒸發(fā)，最終得到深藍色的[Cu(NH₃)₄]SO₄晶體，晶體中
含有的化學鍵除普通共價鍵外，還有        和        。已知NF₃與NH₃的空間構型都是三角錐形，單NF₃不易與Cu²⁺形成配離子，其原因是                               。

Answer 1

（1）b c d e（2分）  （2）三角錐型（2分）   sp²    （2分）
（3）3d¹⁰4s¹（2分） 金屬銅存在自由電子，通電后發(fā)生電子的定向移動產(chǎn)生電流（1分）
（4）配位鍵、離子鍵（2分）   F比H電負性大，吸引電子能力強，電子對強烈偏向于F，故N原子的孤電子對不易與Cu²⁺形成配位鍵 （2分）

試題分析：：（1）a．GaAs晶體中As分布于晶胞體心，Ga分布于頂點和面心，而NaCl中陰陽離子分別位于晶胞的頂點、面心以及棱和體心，二者結構不同，故a錯誤；b．同周期元素從左到右第一電離呈增大趨勢，但第VA族大于第IIIA族，第IIA族大于第IIIA族，所以則第一電離能：As＞Ga，故b正確；c．同周期元素從左到右電負性逐漸增大，則電負性：As＞Ga，故c正確；d．砷價電子數(shù)是5個而鎵是3個，要滿足8電子穩(wěn)定結構，則 砷化鎵晶體中含有配位鍵，故d正確；e．GaP的價層電子為3+5=8，SiC的價層電子為4+4=8，GaAs價層電子數(shù)為3+5=8，則為等電子體，故e正確；故答案為：bcde；（2）AsH₃中含有3個δ鍵和1個孤電子對，為三角錐形，（CH₃）₃Ga中Ga形成3個δ鍵，沒有孤電子對，為sp²雜化；
（3）Cu的原子序數(shù)是29，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知銅的價電子排布式為3d¹⁰4s¹。由于金屬銅存在自由電子，通電后發(fā)生電子的定向移動產(chǎn)生電流，因此金屬銅能導電；
（4）根據(jù)物質的結構可知，銅離子與硫酸根離子之間還存在離子鍵。銅離子與氨氣分子間還存在配位鍵。由于F比H電負性大，吸引電子能力強，電子對強烈偏向于F，故N原子的孤電子對不易與Cu²⁺形成配位鍵。