【題目】鎵與ⅤA族元素形成的化合物是重要的半導體材料,應用最廣泛的是砷化鎵(GaAs);卮鹣铝袉栴}:

1基態(tài)Ga原子的核外電子排布式為__________,基態(tài)As原子核外有__________個未成對電子。

2鎵失去電子的逐級電離能(單位:kJ·mol-1)的數(shù)值依次為577、1985、2962、6192由此可推知鎵的主要化合價為__________+3。砷的電負性比鎵__________(”)

3比較下列鎵的鹵化物的熔點和沸點,分析其變化規(guī)律及原因:__________________________。

鎵的鹵化物

GaCl3

GaBr3

GaI3

熔點/℃

77.75

122.3

211.5

沸點/℃

201.2

279

346

GaF3的熔點超過1000℃,可能的原因是_______________________________________。

4二水合草酸鎵的結構如圖所示,其中鎵原子的配位數(shù)為__________,草酸根中碳原子的雜化方式為__________

5砷化鎵熔點為1238℃,立方晶胞結構如圖所示,晶胞參數(shù)為a=565pm,該晶體的類型為__________,晶體的密度為__________(NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值列出算式即可)g·cm-3。

【答案】 [ Ar ]3d104s24p1(1s22s22p63s23p63d104s24p1) 3 +1(+1、+2) GaCl3、GaBr3GaI3的熔、沸點依次升高。它們均為分子晶體,結構相似相對分子質量依次增大,分子間作用力依次增強 GaF3為離子晶體 4 Sp2 原子晶體

【解析】(1) Ga的原子序數(shù)為31所以基態(tài)原子的電子排布式為[ Ar ]3d104s24p1(1s22s22p6 3s23p6 3d104s24p1);As的原子序數(shù)為33,則基態(tài)原子的電子排布式為[ Ar ]3d104s24p3,所以基態(tài)As原子核外有3個未成對電子;

(2)電離能是氣態(tài)原子失去電子所需要的能量,由鎵的前四級電離能可知,其主要化合價為+1、+3,由于As的最外層電子排布為4s24p3,是全滿或半滿,而Ga的最外層電子排布為4s24p1,特別是4p1易失電子,所以砷的電負性比鎵大;

(3)表中數(shù)據(jù)顯示,鎵的鹵化物的熔點和沸點都不高,且按照氯、溴、碘依次升高,原因是它們的組成相同,結構相似,都是分子晶體,所以隨著相對分子質量的增大,分子間作用力增大,故熔沸點升高;而GaF3的熔點超過1000℃,是由于F的電負性很大,形成的GaF3是離子晶體;

(4)由二水合草酸鎵的結構圖可得,鎵原子的配位數(shù)為4;草酸根中碳原子與羧基中的碳原子的雜化方式相同,形成的都是平面結構,所以應該是sp2雜化;

(5)由于該晶體的熔點高,且砷和鎵都不是活潑元素,所以該晶體是原子晶體,其化學式為Ga4As4,該晶胞的質量m=g,體積為V =(565×10-10)3 cm3,則其密度為 g/cm3。

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(1)乙烯能合成很多有實用價值的有機物。

①試劑a_____________。

②反應Ⅰ的反應類型是_____________

(2)以原油為起始原料合成聚乙烯的路線如下圖所示。

①聚乙烯的結構簡式是_____________

②寫出分子式符合C4H10的有機物的結構簡式_____________。

(3)已知:CH3CHOCH3COOH。CH2=CH2為起始原料,選用必要的無機試劑合成乙酸乙酯,寫出合成路線(用結構簡式表示有機物,用箭頭表示轉化關系,箭頭上注明試劑和反應條件)。

____________________________________________________

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1如圖所示,已知該電池電極總反應:LiCoO2+CLi1-xCoO2+CLix,充電時,該電池的正極上的反應為_______________________

2放電時負極材料質量________(增加、減小不變”)

3在實驗室中,可用下列方案從廢舊鋰離子電池的正極材料中(主要含有LiCoO2、炭粉及少量AlFe)回收鈷和鋰。

①溶解過程中,通入SO2時所發(fā)生反應的化學方程式為________________________

②除雜過程中,所得沉淀的主要成分是___________________;(寫化學式)

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