题目内容
【题目】砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：
(1)写出基态As原子的核外电子排布式___________。
(2)AsCl3分子的立体构型为_________，其中As的杂化轨道类型为________。
(3)GaF3的熔点高于1000℃，GaCl2的熔点为77.9℃，其原因是______________。
(4)GaAs的熔点为1238℃，密度为ρ g/cm3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为______________，Ga与As以______________键结合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g/mol和MAs g/mol，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为______________。
【答案】[Ar]3d104s24p3 三角锥形 sp3 GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体 原子晶体 共价 
×100%
【解析】
(1)As是33 号元素，原子核外有33个电子，根据构造原理书写As原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3；
(2)AsCl3分子中As原子价层电子对个数=3+
=4，且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论可知该分子的立体构型为三角锥形，As原子杂化方式为sp3杂化；
(3)离子晶体熔沸点较高、分子晶体熔沸点较低，GaF3的熔点高，说明其为离子晶体，GaCl3的熔点为77.9℃，比较低，则GaCl3为分子晶体，所以前者沸点高于后者；
(4)GaAs的熔点为1238℃，熔点较高，原子之间以共价键结合形成属于原子晶体；密度为ρg/cm3，根据均摊法计算，As：8×
+6×
=4；Ga：4×1=4，故其晶胞中原子所占的体积V1=(
)×10-30 cm3，晶胞的体积V2=
cm3，故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为
×100%。
【题目】以赤铁矿(主要成分为60.0%Fe2O3，杂质为3.6%FeO，Al2O3，MnO2，CuO等)为原料制备高活性铁单质的主要生产流程如图所示：
已知部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示：
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 |
pH | 3.4 | 5.2 | 9.7 | 6.7 |
请回答下列问题：
（1）含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎，目的是___。操作Ⅰ的名称是___。
（2）将操作Ⅰ后所得的MnO2与KClO3、KOH溶液混合共热，可得到K2MnO4，此反应的化学方程式是____。
（3）将pH控制在3.6的目的是___。已知25℃时，Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20，该温度下反应Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+的平衡常数K=___。
（4）加入双氧水时反应的离子方程式为___。
（5）利用氨气在500℃以上分解得到的氮原子渗透到铁粉中可制备氮化铁(FexNy)，若消耗氨气17.0g，消耗赤铁矿石1kg，写出该反应完整的化学方程式：___。
