题目内容
【题目】锰、砷、镓及其相关化合物用途非常广泛。
(1)Mn2+基态核外电子排布式为__________。
(2)砷与镓、硒是同周期的主族元素,其第一电离能从小到大的顺序是__________。
(3)BrCH2CN可用于制备砷叶立德,BrCH2CN分子中碳原子杂化轨道类型是__________。
(4)在AlCl3存在下,将C2H2通入AsCl3可得到(ClCH=CH)2AsCl等物质,AsCl3分子的几何构型为__________,1mol(ClCH=CH)2AsCl分子中含σ键的数目为__________。
(5)GaAs是一种重要的半导体材料,按图示掺杂锰后可得稀磁性半导体材料(晶体结构不变),则该材料晶体中n(Ga) ∶n(Mn) ∶n(As)=__________。
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【答案】 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 Ga<Se<As(或:镓<硒<砷) sp和sp3 三角锥 11mol 27∶5∶32
【解析】(1)Mn是25号元素,其电子排布式为[Ar]3d54s2或1s22s22p63s23p63d54s2,故Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;(2)镓、砷、硒三种元素都是第4周期非金属元素,同一周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势。但砷元素原子4p能级是半充满状态,能量较低,第一电离能高于其同周期相邻元素,则3种元素的第一电离能从小到大顺序为Ga<Se<As或:镓<硒<砷;(3)与Br相连的C原子,该C原子与4个原子(2个H,1个O,1个C)键连,为sp3杂化;CN的C原子,该C原子与2个原子键连(1个C,1个N),为sp杂化; (4)AsCl3的中心原子的价电子对数为
,所以是sp3杂化,分子的几何构型为三角锥形,(ClCH=CH)2AsCl分子中含10个单键和1个双键,故1mol(ClCH=CH)2AsCl分子中含σ键的数目为11mol;(5)根据均摊法由图可知,则该材料晶体中含
个Ga,
个Mn,4个As,故n(Ga) ∶n(Mn) ∶n(As)=
:
:4=27∶5∶32。