题目内容

Ⅰ.今运动场馆大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED).目前市售LED晶片,材质基本以GaAs(砷化镓)、InGaN(氮化铟镓)为主.砷化镓作为第三代半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长.耗能少.
已知砷化镓的晶胞结构如图所示.请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是
 
(填字母序号).
a.砷化镓晶胞结构与NaCl相同    
b.第一电离能:As>Ga
c.电负性:As>Ga               
d.砷化镓晶体中含有配位键
e.GaP与GaAs互为等电子体
(2)AsH3空间构型为
 
;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
 
.
Ⅱ.金属铜的导电性仅次于银,居金属中的第二位,大量用于电气工业.
(3)Cu的价电子排布式为
 
;请解释金属铜能导电的原因
 
.
(4)在硫酸铜溶液中通入过量的氨气,小心蒸发,最终得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4晶体,晶体中含有的化学键除普通共价键外,还有
 
和
 
.已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,单NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是
 
.
考点:晶胞的计算,元素周期律的作用,配合物的成键情况
专题:化学键与晶体结构
分析:(1)A、根据晶胞结构分析判断;
B、同一周期,元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第VA族的第一电离能大于第VIA族的第一电离能;
C、同一周期元素中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大;
D、含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键;
E、原子总数相同、价电子总数相同的分子为等电子体;
(2)As与N同一主族,所以AsH3空间构型与NH3空间构型相同,为三角锥型,根据价层电子对个数确定杂化方式;
(3)根据金属晶体的构成微粒分析解答;根据能量最低原理书写电子排布式;
(4)[Cu(NH3)4]SO4晶体属于配合物,配离子与硫酸根之间形成离子键、铜离子与氨气分子之间形成配位键,氨气分子、硫酸根离子中存在普通共价键,根据电负性的角度分析能否形成配离子.
解答: (1)a.根据晶胞结构知,砷化镓品胞结构与NaCl不同,故错误;
b.第一电离能:As>Ga,故正确;
c.电负性:As>Ga,故正确;
d.砷提供孤电子对,镓提供空轨道,所以砷化镓晶体中含有配位键,故正确;
e.GaP与GaAs中原子总数相同、价电子数相同,所以互为等电子体,故正确;
故选b c d e;
(2)As与N同一主族,所以AsH3空间构型与NH3空间构型相同,为三角锥型,(CH3)3Ga中镓原子含有3个σ 键,不含孤电子对,所以镓原子的杂化方式是sp2;
故答案为:三角锥型;sp2;
(3)Cu的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,所以价电子排布式为3d104s1,铜为金属晶体,由铜离子与自由电子构成,自由电子在外加电场的作用下可以发生定向移动,故可以导电,故答案为:3d104s1;铜为金属晶体,由铜离子与自由电子构成,自由电子在外加电场的作用下可以发生定向移动;
(4)[Cu(NH3)4]SO4晶体属于配合物,配离子与硫酸根之间形成离子键、铜离子与氨气分子之间形成配位键,)[Cu(NH3)4]SO4晶体属于配合物,氨气分子、硫酸根离子中存在普通共价键,四氨合铜络离子与硫酸根之间形成离子键、铜离子与氨气分子之间形成配位键,N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,所以NH3中共用电子对偏向N,而在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N原子
,故答案为:F的电负性比N大,N-F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子;
故答案为:离子键、配位键,F比H电负性大,吸引电子能力强,电子对强烈偏向于F,故N原子的孤电子对不易与Cu2+形成配位键.
点评:本题考查常见元素核外价电子排布、电负性概念、常见轨道杂化类型、以及金属晶体性质、配合物成键状况的了解,题目难度中等,学习中注意加强对晶胞以及晶体结构的分析.
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