Question

1．元素周期表可以指導我們尋找和合成成新的物質，如金屬和非金屬分界線附近的元素可用于制造半導體材料，是科學研究的熱點
（1）鍺是一種重要的半導體材料，基態(tài)鍺原子的價層電子排布圖為4s²4p²
（2）GaAs是人工合成的新型半導體材料，可將（CH₃）₂Ga和AsH₃在700℃時反應得到，反應的化學方程式為（CH₃）₃Ga+AsH₃$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$3CH₄+GaAs，GaAs晶體結構與金剛石相似，晶體中Ga的雜化軌道類型為sp³，As與Ga之間存在的化學鍵有共價鍵
（3）元素As和Se中第一電離能較小的是硒（填元素名稱）；As₂Se₂是一種非晶態(tài)半導體，也稱玻璃半導體，下列說法正確的是B（填選項序號）
A．固態(tài)As₂Se₂具有良好的自范性
B．固態(tài)As₂Se₂表現為各向同性
C．As₂Se₃屬于合金
（4）硼酸三異丙酯為半導體硼擴散源，可由硼酸與醇酯化反應得到，硼酸（H₂BO₃）為一元弱酸，其呈酸性的機理是：硼酸與水作用時，硼原子與水電離產生的OH^-結合形成Y^-離子，導致溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），Y^-的結構簡式是或，硼酸具有層狀結構，每層結構如圖所示，每摩爾晶體中所含氫鍵的數目為3N_A（設N_A為阿伏伽德羅常數的值）

Answer 1

分析 （1）鍺為32號元素，根據構造原理書，基態(tài)鍺原子核外電子排布式，然后確定價層電子排布圖；
（2）根據反應物、生成物結合反應條件可書寫化學方程式；金剛石中每個碳原子形成4個C-C鍵，所以C原子的雜化方式為sp³，原子和原子之間以共價鍵相結合，利用結構相似來解答；
（3）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大呈增大趨勢，注意第ⅤA族的大于第ⅥA族；晶體具有自范性、各向異性和固定的熔沸點；但晶體具有各向異性，多晶體和非晶體具有各向同性；合金中肯定含有金屬元素；
（4）根據題目中的信息硼酸與水作用時，硼原子與水電離產生的OH^-以配位鍵結合形成Y^-離子來解答；由結構可知，一個H₃BO₃分子對應著6個氫鍵，一個氫鍵對應著2個H₃BO₃分子．

解答 解：（1）鍺為32號元素，根據構造原理書，基態(tài)鍺原子核外電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²，價層電子排布圖為：4s²4p²；
故答案為：4s²4p²；
（2）反應物（CH₃）₃Ga和AsH₃，生成物GaAs，根據質量守恒可知還應有CH₄，反應的化學方程式為：（CH₃）₃Ga+AsH₃$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$3CH₄+GaAs；金剛石中每個碳原子形成4個C-C鍵，所以C原子的雜化方式為sp³，原子和原子之間以共價鍵相結合，而CaAs晶體結構與金剛石相似，晶體中Ca的雜化軌道類型為sp³，As與Ca之間存在的化學鍵有共價鍵；
故答案為：（CH₃）₃Ga+AsH₃$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$3CH₄+GaAs；sp³；共價鍵；
（3）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大呈增大趨勢，注意第ⅤA族的大于第ⅥA族，則元素As和Se中第一電離能較小的是Se；As₂Se₂是一種非晶態(tài)物質，所以不具有良好的自范性，不是合金，但具有各向同性；
故答案為：硒；B；
（4）硼酸與水作用，B（OH）₃+H₂0?+H⁺；一個H₃BO₃分子對應著6個氫鍵，一個氫鍵對應著2個H₃BO₃分子，則1個H₃BO₃分子的晶體中有6×$\frac{1}{2}$=3個氫鍵，因此含有1molH₃BO₃分子的晶體中有3mol氫鍵；
故答案為：或；3N_A．

點評 本題考查原子雜化、第一電離能、氫鍵的判斷、原子核外電子排布等知識點，注重原子結構和性質的考查，難點是（4），注意每個分子形成氫鍵的個數．