题目内容

【题目】砷化镓(GaAs)灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能即为10%,推广砷化镓(GaAs)、 氮化镓(GaN)等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措。请回答下列问题:

(1)基态N原子核外电子排布图为 _____________________ ;Ga与Al同主族,且位于Al的下一周期,则基态Ga原子的价电子排布式为 ________________。

(2)Ga的电负性比As______(填“大”或“小”);Ga逐级失去电子的电离能 (单位:kJ·mol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192,由此可推知Ga的主要化合价为__和+3。

(3)比较下列Ga的卤化物的熔点和沸点, GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高, 分析其变化的原因是:_____________________________________________________。

镓的卤化物

GaCl3

GaBr3

GaI3

熔点/℃

77.75

122.3

211.5

沸点/℃

201.2

279

346

GaF3的熔点超过1000℃,可能的原因是____________________________。

(4)GaAs是将(CH3)3Ga和AsH3用金属有机物化学气相淀积方法制备得到,该反应在700℃下进行

①则该反应的化学方程式为:____________________________________________。

②反应物AsH3分子的几何构型为________________,(CH3)3Ga中镓原子杂化方式为____________________。

【答案】 4s24p1 小 +1 GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强 GaF3为离子晶体 (CH3)3Ga + AsH3GaAs + 3CH4 三角锥形 sp2

【解析】

(1)N原子核外有7个电子,核外电子排布式为1s22s22p3;同主族元素最外层电子数相同;

(2)同周期元素,从左到右元素非金属性依次增大,电负性依次增大;由题给四个电离能的数据可知,第一和第二、第三和第四电离能差别较大;

(3)结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点和沸点越高;离子晶体具有较高的熔点和沸点;

(4)①在700℃时,(CH3)3Ga和AsH3反应生成GaAs和甲烷;

②AsH3分子中含有3个σ键和1个孤电子对;(CH3)3Ga中Ga原子形成3个σ键,没有孤电子对。

(1)N原子核外有7个电子,核外电子排布式为1s22s22p3,则核外电子排布图为;同主族元素最外层电子数相同,Ga与Al同主族,Al的价电子排布式为3s23p1,则下一周期Ga原子的价电子排布式为4s24p1,故答案为:;4s24p1;

(2)同周期元素,从左到右元素非金属性依次增大,电负性依次增大,则Ga的电负性比As小;由题给四个电离能的数据可知,第一和第二、第三和第四电离能差别较大,则Ga的主要化合价为+1和+3,故答案为:小;+1;

(3)结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点和沸点越高,依据题给卤化物的熔点和沸点可知,GaCl3、GaBr3、GaI3为结构相似的分子晶体,则GaBr3、GaI3的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,熔点和沸点依次升高;离子晶体具有较高的熔点和沸点,由GaF3的熔点超过1000℃可知,GaF3为离子晶体,故答案为:GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体,结构相似,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强;GaF3为离子晶体;

(4)①在700℃时,(CH3)3Ga和AsH3反应生成GaAs和甲烷,反应的化学方程式为(CH3)3Ga + AsH3 GaAs + 3CH4,故答案为:(CH3)3Ga + AsH3 GaAs + 3CH4;

②AsH3分子中含有3个σ键和1个孤电子对,空间构型为三角锥形;(CH3)3Ga中Ga原子形成3个σ键,没有孤电子对,杂化方式为sp2杂化,故答案为:三角锥形;sp2。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网