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）

【解析】

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。

考點：考查考查元素周期律、空間構型、雜化軌道類型、核外電子排布、金屬導電以及配位鍵等