Question

1．元素周期表可以指導(dǎo)我們尋找和合成成新的物質(zhì)，如金屬和非金屬分界線附近的元素可用于制造半導(dǎo)體材料，是科學(xué)研究的熱點(diǎn)
（1）鍺是一種重要的半導(dǎo)體材料，基態(tài)鍺原子的價(jià)層電子排布圖為4s²4p²
（2）GaAs是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，可將（CH₃）₂Ga和AsH₃在700℃時(shí)反應(yīng)得到，反應(yīng)的化學(xué)方程式為（CH₃）₃Ga+AsH₃$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$3CH₄+GaAs，GaAs晶體結(jié)構(gòu)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(xué)鍵有共價(jià)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(dǎo)體，也稱玻璃半導(dǎo)體，下列說法正確的是B（填選項(xiàng)序號(hào)）
A．固態(tài)As₂Se₂具有良好的自范性
B．固態(tài)As₂Se₂表現(xiàn)為各向同性
C．As₂Se₃屬于合金
（4）硼酸三異丙酯為半導(dǎo)體硼擴(kuò)散源，可由硼酸與醇酯化反應(yīng)得到，硼酸（H₂BO₃）為一元弱酸，其呈酸性的機(jī)理是：硼酸與水作用時(shí)，硼原子與水電離產(chǎn)生的OH^-結(jié)合形成Y^-離子，導(dǎo)致溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），Y^-的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是或，硼酸具有層狀結(jié)構(gòu)，每層結(jié)構(gòu)如圖所示，每摩爾晶體中所含氫鍵的數(shù)目為3N_A（設(shè)N_A為阿伏伽德羅常數(shù)的值）

Answer 1

分析 （1）鍺為32號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理書，基態(tài)鍺原子核外電子排布式，然后確定價(jià)層電子排布圖；
（2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物結(jié)合反應(yīng)條件可書寫化學(xué)方程式；金剛石中每個(gè)碳原子形成4個(gè)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(jià)鍵相結(jié)合，利用結(jié)構(gòu)相似來解答；
（3）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大呈增大趨勢(shì)，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(diǎn)；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(jù)題目中的信息硼酸與水作用時(shí)，硼原子與水電離產(chǎn)生的OH^-以配位鍵結(jié)合形成Y^-離子來解答；由結(jié)構(gòu)可知，一個(gè)H₃BO₃分子對(duì)應(yīng)著6個(gè)氫鍵，一個(gè)氫鍵對(duì)應(yīng)著2個(gè)H₃BO₃分子．

解答 解：（1）鍺為32號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理書，基態(tài)鍺原子核外電子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²，價(jià)層電子排布圖為：4s²4p²；
故答案為：4s²4p²；
（2）反應(yīng)物（CH₃）₃Ga和AsH₃，生成物GaAs，根據(jù)質(zhì)量守恒可知還應(yīng)有CH₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：（CH₃）₃Ga+AsH₃$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$3CH₄+GaAs；金剛石中每個(gè)碳原子形成4個(gè)C-C鍵，所以C原子的雜化方式為sp³，原子和原子之間以共價(jià)鍵相結(jié)合，而CaAs晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，晶體中Ca的雜化軌道類型為sp³，As與Ca之間存在的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵；
故答案為：（CH₃）₃Ga+AsH₃$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$3CH₄+GaAs；sp³；共價(jià)鍵；
（3）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大呈增大趨勢(shì)，注意第ⅤA族的大于第ⅥA族，則元素As和Se中第一電離能較小的是Se；As₂Se₂是一種非晶態(tài)物質(zhì)，所以不具有良好的自范性，不是合金，但具有各向同性；
故答案為：硒；B；
（4）硼酸與水作用，B（OH）₃+H₂0?+H⁺；一個(gè)H₃BO₃分子對(duì)應(yīng)著6個(gè)氫鍵，一個(gè)氫鍵對(duì)應(yīng)著2個(gè)H₃BO₃分子，則1個(gè)H₃BO₃分子的晶體中有6×$\frac{1}{2}$=3個(gè)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(diǎn)評(píng) 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(shí)點(diǎn)，注重原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的考查，難點(diǎn)是（4），注意每個(gè)分子形成氫鍵的個(gè)數(shù)．