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LED照明是我国制造业为人类做出的一大贡献。目前市售LED晶片，材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如下图。试回答：

(1)镓的基态原子的电子排布式是__________。
(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为__________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为__________。
(3)N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是__________。(用氢化物分子式表示)
(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为__________。
(5)比较二者的第一电离能：As__________Ga(填“<”、“>”或“＝”)。
(6)下列说法正确的是__________(填字母)。
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B．GaP与GaAs互为等电子体
C．电负性：As>Ga
D．砷化镓晶体中含有配位键
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
(2)4　正四面体　 (3)NH3>AsH3>PH3　(4)sp2　(5)>　(6)BCD
(1)镓是31号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1。(2)砷化镓晶胞中砷原子8个在立方体顶角，6个在面上，该晶胞所包含砷原子数为8×＋6×＝4，而镓原子周围是4个均匀分布的砷原子为正四面体型。(3)NH3分子间有氢键沸点最高，其它分子按分子量大小排列，NH3>AsH3>PH3。(4)镓原子与3个甲基结合，且镓的价电子都成键，所以为sp2杂化。(5)砷的非金属性强，第一电离能大。(6)砷化镓晶胞与NaCl不同，A项错误。GaP与GaAs原子个数比相同，但电子总数不同，B项错误。As非金属性强，电负性也强，C正确。镓有3个价电子，但形成4个共价键，说明有一个配位键。D正确。
练习册系列答案
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[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）
已知元素A、B、C、D、E、F均属前四周期且原子序数依次增大, 其中A含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同，C的基态原子2p轨道有2个未成对电子；C与D形成的化合物中C显正化合价；E的M层电子数是N层电子数的4倍，F除最外层原子轨道处于半充满状态，其余能层均充满电子，请回答下列问题：
（1）元素A、B、C的第一电离能由小到大的是_______（用元素符号表示)。
（2）F原子的外围电子排布式为_______，F的晶体中原子的堆积方式是下图中的_______(填写“甲”、“乙”或“丙”)。

（3）B与C形成的四原子阴离子的立体构型为      ，其中B原子的杂化类型是       。
（4）任写一种与AB－离子互为等电子体的离子       。
（5）F(OH)2难溶于水，易溶于氨水，写出其溶于氨水的离子方程式                    。
（6）D和E形成的化合物的晶胞结构如图,其化学式为          ，

已知晶体的密度为g·cm－3，阿伏加德罗常数为NA，
则晶胞边长a=          cm。（用、NA的计算式表示)
（7）A、B、C三种元素和氢元素形成的氰酸有两种结构，一种分子  
内含有叁键，称为氰酸，另一种分子内不含叁键，称为异氰酸，   
且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构，分子中也不含环状结构。请分别写
出氰酸和异氰酸的结构式：_______________、______________。
已知X、Y、Z、W、K五种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大。元素X是周期表中原子半径最小的元素；Y的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道，且这三种轨道中的电子数相同；W位于第2周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；K位于ds区且原子的最外层电子数与X的相同。
请回答下列问题：（答题时，X、Y、Z、W、K用所对应的元素符号表示）
⑴Y、Z、W元素的第一电离能由大到小的顺序是　           　。
⑵K的二价离子电子排布式是　                   　。
⑶Y、Z元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子，则Y的这种氢化物的化学式是　        　；Y、Z的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是　        　。
⑷若X、Y、W形成的某化合物(相对分子质量为46)呈酸性，则该化合物分子中Y原子轨道的杂化类型是　       　；1 mol该分子中含有 σ键的数目是　   　。
⑸Z、K两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式是　       　，Z原子的配位数是　            　。
Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：

回答下列问题：
（1）Mn元素价电子的电子排布式为                       ，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fen再失去一个电子难。其原因是               。
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是            。
②络离子[Fe(CN)6]4-的配体CN-中C原子的杂化轨道类型是           ，写出一种与 CN-互为等电子体的单质分子的电子式                          。
（3）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为                。
（4）金属铁晶体在不同的温度下有两种堆积方式，如图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为             。
有原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素，A是短周期中族序数等于周期数的非金属元素；B元素的原子既不易失去，也不易得到电子，其基态原子每种轨道中电子数相同；C元素的价电子构型为nsnnpn＋1；D的最外层电子数与电子层数之比为3∶1；E是地壳中含量仅次于铝的金属元素，其合金用途最广，用量最大。
(1)B与D形成的非极性分子中中心原子的孤电子对数是________，中心原子的杂化轨道类型为________。
(2)A分别与B、C、D能形成电子数为10的化合物，它们的沸点由高到低的顺序是________，它们的稳定性由弱到强的顺序是________。
B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是________(用元素符号表示)，第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。
(5)一个C的单质分子中存在________个π键、________个σ键。
(6)E的三种同素异形体，晶胞如图所示：

其中晶胞γ的堆积模型中E原子的配位数为________，该晶胞中所含原子数为________。
氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥生产等方面有重要应用。请回答下列问题：
（1）砷原子的核外电子排布式为_____________________________________。
（2）K3[Fe（CN）6]晶体中Fe3＋与CN－之间的键型为________，该化学键能够形成的原因是______________________________________________________。
（3）NH4＋中氮原子的杂化类型为________，NH4＋的空间构型为________。
（4）已知：
 
CH4
SiH4
NH3
PH3
沸点（K）
101.7
161.2
239.7
185.4
分解温度（K）
873
773
1 073
713.2
 
分析上表中四种物质的相关数据，请回答：
CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点高低的原因是___________________________________________________________________________。
CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是_________________________________________________________________________。
结合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时________先液化。
（5）电负性（用X表示）也是元素的一种重要性质，下表给出8种元素的电负性数值：
元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
电负性
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0
0.8
 
请回答下列有关问题：
估计钙元素的电负性的取值范围：________<X<________。经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键。试推断AlCl3中形成的化学键的类型及其理由：__________________________。
由原子序数由小到大的A、B、C、D、E五种元素构成某配位化合物X，其原子个数比为14:4:5:1:1。其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素的外围电子排布为（n-l）dn+61Ns1，回答下列问题。
（1）该配位化合物X的化学式为             。
（2）元素B、C、D的第一电离能的由小到大排列顺序为         。（用元素符号表示）
（3）D元素原子的最外层电子轨道表示式为________                           。
（4）C元素可与A元素形成两种常见的化合物，其原子个数比分别为1:1和l:2，两种化合物可任意比互溶，解释其主要原因为                               。
（5）碳铂是一种含BA3分子的具有抗癌活性的金属配合物，碳铂的结构如下图：其中碳原子的杂化方式有____                     。碳铂中含有的作用力有                  （填字母）。

A．共价键
B．配位键
C．金属键
D．键
E．键
（6）A元素与E元素可形成一种红色离子化合物Y，其原子个数比为1：1，该化合物Y可与稀硝酸反应，生成一种蓝色溶液和两种无色气体（其中一种为A元素的单质），写出该反应的化学方程式                       。单质E的晶胞如图所示，若设该晶胞的边长为acm，阿伏加德罗常数为NA，单质E的摩尔质量为Mg/mol，则表示该晶胞密度的计算式为p=       g/cm3。
太阳能电池的发展已经进入了第三代。第三代就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。完成下列填空：
(1)亚铜离子(Cu＋)基态时的电子排布式为________；
(2)硒为第四周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为________(用元素符号表示)，用原子结构观点加以解释：________。
(3)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数)，其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成加合物，如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为________，B与N之间形成________键。
(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键，则得如图所示的金刚砂(SiC)结构；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为________。
钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”。试回答下列问题：
（1）钛有两种原子，它们互称为____。元素在元素周期表中的位置是第_____周期，第____族；基态原子的电子排布式为_____；按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于_____区元素。
（2）偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如图所示，它的化学式是______，

（3）氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金装饰的替代品。以TiCl4为原料，经过一系列反应，可以制Ti3N4和纳米TiO2
。
①Ti3N4中元素的化合价为_____。TiCl4分子中4个氯原子不在同一平面上，则TiCl4的空间构型为______。
②反应①为置换反应、该反应的化学方程式为______。
③纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如下：

化合物甲的分子中采取杂化的碳原子个数为_____，化合物乙中采取杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为_____。
④有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该氮化钛晶胞中含有______个N原子，晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为______g． (NA为阿伏加德罗常数的数值，只列算式)。

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