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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。...

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)根据元素周期律,原子半径Ga____As,第一电离能Ga______As。(填“大于”或“小于”)

(3)AsCl3分子的立体构型为____________ ,其中As的杂化轨道类型为_________

(4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是_________

(5)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________,

Ga与As以________键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol-1MAs g·mol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏伽德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为__________

 

1s22s22p63s23p63d104s24p3 大于 小于 三角锥形 sp3 GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体,离子晶体GaF3的熔沸点高; 原子晶体 共价键 【解析】(1)As是33号元素,基态As原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p3。 (2)31号Ga和33号As都是第4周期的主族元素,同一周期元素原子半径从左到右逐渐减小,原子半径Ga大于As;同一周期元素的第一电离能呈逐渐增大的趋势,更有As的4p轨道是半充满状态,所以第一电离能Ga小于As。 (3)AsCl3分子的价层电子对数为4,中心原子为sp3杂化,但是只形成3个σ键,所以其立体构型为三角锥形。 (4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体,离子晶体GaF3的熔沸点高。 (5)GaAs与晶体Si是等电子体,其晶胞与晶体Si及金刚石相似,熔点为1238℃很高,所以其为原子晶体, Ga与As以共价键键合。该晶体的密度为ρg·cm-3, Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol-1 和MAs g·mol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏加德罗常数值为NA。每个晶胞中有4个Ga原子和4个AS原子,则1mol该晶胞的质量为,1mol该晶胞的体积V=== 。1mol该晶胞中含4molGaAs,4molGa原子和4molAs原子的总体积为,所以晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率 为。 点睛:判断微粒的空间构型的方法一般有3种:1.可以先计算中心原子的价电子对数,判断微粒的价层电子对互斥模型,再根据微粒中的σ键的数目判断微粒的实际空间构型;2.可以根据中心原子的杂化类型判断微粒的空间构型;3.根据微粒的常见的等电子体判断微粒的空间构型。 计算原子的空间利用率时,把晶胞中原子按球体算出晶胞中所有原子的体积,然后除以晶胞的体积即可。通常用放大法,按1摩尔晶胞计算。  
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(1)中国古代四大发明之一黑火药,它的爆炸反应为2KNO3+3C+S =A + N2↑ +3CO2↑(已配平)

①除S外,上述反应中所涉及到的非金属元素的电负性从大到小顺序依次为_____________,        K2O,CO2,SO2,SiO2四种晶体的熔点由高到低的顺序______________________

②生成物A的电子式为_____________

推算HCN分子中键与键数目之比为_______________

(2) 原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多 2。T在元素周期表中的位置为__________________,1molQ2+的未成对电子数是__________个。

(3)在的水溶液中,一定条件下存在组成为(n和x均为正整数)的配离子,将其通过氢离子交换树脂(R-H),可发生离子交换反应:

[CrCln(H2O)6-n]x+ + xR-H = Rx[CrCln (H2O)6-n] + xH+

     交换出来的H+经中和滴定,即可求出x和n,从而确定配离子的组成。

      将含0.0015 mol 的溶液,与R-H完全交换后,中和交换过程中生成的H+需浓度为0.1200 mol·L-1 的NaOH溶液25.00 ml,则该配离子的化学式为_________________________

 

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(1)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工、农业生产和生活中有着重要作用。

    ①右图是一定的温度和压强下N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学反应方程式:

       ________________________________________________________

     (△H的数值用含字母a、b的代数式表示)

    ②在25°C时,将x mol·L-1的氨水与y mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,则反应后的溶液中:c(NH4+_______c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”)

    (2)海水中含有大量的元素,常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在。在25°C时,向0.1mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol·L-1的硝酸银溶液,有白色沉淀生成,向反应后的浊液中,继续加入0.1mol·L-1的NaI溶液,看到的现象是________________,产生该现象的原因是(用离子方程式表示)_______________________________________________________

(3)下图为一电化学装置,电极分别为铁棒和碳棒。U形管中盛有电解质溶液。

      ①若U形管中盛有饱和食盐水,打开K2,闭合K1, 铁棒为_______ 极,        碳棒上的电极反应式为_____________________________________________

      ②若U形管中是含Cr2O72-的酸性废水,通过该装置可以除去Cr2O72-离子。闭合K2,打开K1,阳极区所发生的反应有:Fe-2e- =Fe2+    _________________________________________ (写离子反应方程式)

 

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在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。

回答下列问题:

(1)反应的H       0(填“大于”“小于”);100时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为            mol·L-1·s-1反应的平衡常数K1           

(2)100时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。T        100(填“大于”“小于”),判断理由是     

(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向            (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是           

 

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下列说法错误的是(   )

A. 常温下,pH相等的①NaHCO3、②Na2CO3、③NaOH溶液的物质的量浓度大小为③<②<①

B. 25℃时,PH=10的NaOH溶液和PH=10的Na2CO3溶液中水的电离程度相同

C. 常温下,若测得NaHA溶液的PH>7,则该溶液中一定有c(H2A)> c(A2-)

D. 0.1mol/LNa2CO3溶液与0.1mol/L NaHCO3溶液等体积混合,该溶液中的各离子浓度符合此关系:3c(CO32-)+3c(HCO3-)+3c(H2CO3)=2c(Na+)

 

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原子序数依次增大的元素abcd,它们的最外层电子数分别为1671a-的电子层结构与氦相同,bc的次外层有8个电子,cd+的电子层结构相同。下列叙述错误的是( )

A. 元素的非金属性次序为cba

B. a和其他3种元素均能形成共价化合物

C. d和其他3种元素均能形成离子化合物

D. 元素a bc各自最高和最低化合价的代数和分别为046

 

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