Question

Ga和As在一定條件下可以合成GaAs，GaAs是一種新型化合物半導(dǎo)體材料，其性能比硅更優(yōu)越．多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池材料為無(wú)機(jī)鹽，其主要包括砷化鎵、硫化鎘、硫化鋅及銅錮硒薄膜電池等．
（1）Ga在元素周期表的位置是

第四周期第IIIA族

，As的原子結(jié)構(gòu)示意圖

．
（2）Ga的原子核外電子排布式為：

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹

．
（3）GaCl₃和AsF₃的空間構(gòu)型分別是：GaCl₃

平面三角形

，AsF₃

三角錐形

．
（4）第IV A族的C和Si也可以形成類似的化合物半導(dǎo)體材料SiC，其結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，則SiC屬于

原子

晶體，并寫出其主要的物理性質(zhì)

硬度大、熔點(diǎn)高

  （任2種）．
（5）第一電離能：As

＞

Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
（6）硫化鋅的晶胞中（結(jié)構(gòu)如圖所示），硫離子的配位數(shù)是

4

．
（7）二氧化硒分子的空間構(gòu)型為

V形

，寫出它的1個(gè)等電子體的分子式

O₃（或SO₂）

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)Ga原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖判斷，電子層數(shù)與其周期數(shù)相等，最外層電子數(shù)與其主族序數(shù)相等，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)則書寫其原子結(jié)構(gòu)示意圖；
（2）根據(jù)原子核外電子排布式書寫規(guī)則書寫；
（3）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論來(lái)確定其空間構(gòu)型；
（4）原子晶體中沒(méi)有獨(dú)立的原子，屬于空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)、硬度較大；
（5）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第VA族元素第一電離能大于第VIA元素；
（6）根據(jù)圖片確定其配位數(shù)；
（7）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其空間構(gòu)型，等電子體中價(jià)電子數(shù)相等，據(jù)此確定其等電子體．

解答：解：（1）Ga原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖中，有四個(gè)電子層，最外層有3個(gè)電子，所以其屬于第四周期第IIIA族，As是33號(hào)元素，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為；
故答案為：第四周期第IIIA族，；
 （2）Ga是31號(hào)元素，所以Ga的原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（3）GaCl₃中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

（3-3×1）=3，且沒(méi)有孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是平面三角形結(jié)構(gòu)；
AsF₃中價(jià)電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

（5-3×1）=4，有一個(gè)孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是三角錐形；
故答案為：平面三角形，三角錐；
（4）SiC的結(jié)構(gòu)跟金剛石相似，金剛石是原子晶體，則碳化硅是原子晶體，原子晶體的熔點(diǎn)高、硬度大；
故答案為：原子，硬度大、熔點(diǎn)高；
（5）同一周期中，第VA族元素第一電離能大于第VIA元素，As 和Se屬于同一周期，As是第VA元素，Se是第VIA元素，所以第一電離能As＞Se；
故答案為：＞；
（6）根據(jù)圖片知，每個(gè)S離子連接4個(gè)Zn離子，所其配位數(shù)是4；
故答案為：4；
（7）二氧化硒分子中價(jià)電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+

1

2

（6-2×2）=3，含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是V形，等電子體中含有相同的價(jià)電子數(shù)且原子個(gè)數(shù)相等，如果把硒原子換成氧原子或硫原子，二氧化硒變成臭氧或二氧化硫，其價(jià)電子數(shù)和原子個(gè)數(shù)都相等，所以是等電子體；
故答案為：V形，O₃（或SO₂）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，注意第一電離能的規(guī)律及異�，F(xiàn)象，分子的空間構(gòu)型是高考的熱點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)掌握．