Question

[化学—物质结构与性质]（13分）

Ⅰ．现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                                。

Answer

（1）b c d e（2分） （2）三角锥型（2分） sp2 （2分）

（3）3d104s1（2分） 金属铜存在自由电子，通电后发生电子的定向移动产生电流（1分）

（4）配位键、离子键（2分） 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 （2分）

【解析】

试题分析：：（1）a．GaAs晶体中As分布于晶胞体心，Ga分布于顶点和面心，而NaCl中阴阳离子分别位于晶胞的顶点、面心以及棱和体心，二者结构不同，故a错误；b．同周期元素从左到右第一电离呈增大趋势，但第VA族大于第IIIA族，第IIA族大于第IIIA族，所以则第一电离能：As＞Ga，故b正确；c．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：As＞Ga，故c正确；d．砷价电子数是5个而镓是3个，要满足8电子稳定结构，则 砷化镓晶体中含有配位键，故d正确；e．GaP的价层电子为3+5=8，SiC的价层电子为4+4=8，GaAs价层电子数为3+5=8，则为等电子体，故e正确；故答案为：bcde；（2）AsH3中含有3个δ键和1个孤电子对，为三角锥形，（CH3）3Ga中Ga形成3个δ键，没有孤电子对，为sp2杂化；

（3）Cu的原子序数是29，根据核外电子排布规律可知铜的价电子排布式为3d104s1。由于金属铜存在自由电子，通电后发生电子的定向移动产生电流，因此金属铜能导电；

（4）根据物质的结构可知，铜离子与硫酸根离子之间还存在离子键。铜离子与氨气分子间还存在配位键。由于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。

考点：考查考查元素周期律、空间构型、杂化轨道类型、核外电子排布、金属导电以及配位键等