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)AsCl3分子的立体构型为_________,其中As的杂化轨道类型为________。
(3)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl2的熔点为77.9℃,其原因是______________。
(4)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρ g/cm3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为______________,Ga与As以______________键结合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g/mol和MAs g/mol,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为______________。
锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构、熔点/℃角度分析,原因是______________。
(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因____________。
| GeCl4 | GeBr4 | Gel4 |
熔点/℃ | -49.5 | 26 | 146 |
沸点/℃ | 83.1 | 186 | 约400 |
(3)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______________。
(4)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为__________,微粒之间存在的作用力是________。
(5)晶胞有两个基本要素:
①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(,0,);C(,0,),则D原子的坐标参数为_________。
②晶胞参数:描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm,其密度为_______ g·cm3(列出计算式即可)。
M是第四周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题:
(1)单质M的晶体类型为______,晶体中原子间通过_____作用形成面心立方密堆积,其中M原子的配位数为______。
(2)元素Y基态原子的核外电子排布式为________,其同周期元素中,第一电离能最大的是______(写元素符号)。元素Y的含氧酸中,酸性最强的是________(写化学式),该酸根离子的立体构型为________。
(3)M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_______,已知晶胞参数a=0.542 nm,此晶体的密度为_______g·cm–3。(写出计算式,不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)
②该化合物难溶于水但易溶于氨水,其原因是________。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。
东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)单质铜及镍都是由________键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1958 kJ/mol、INi=1753 kJ/mol,ICu>INi的原因是_____________________。
(2)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
②合金的密度为d g/cm3,晶胞参数a=________nm。
19-Ⅰ
下列叙述正确的有_______。
A.某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍,则其最高正价为+7
B.钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能
C.高氯酸的酸性与氧化性均大于次氯酸的酸性和氧化性
D.邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点
19-Ⅱ
ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:
(1)碳的一种单质的结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为___________,原子间存在的共价键类型有________,碳原子的杂化轨道类型为__________________。
(2)SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为__________,分子的立体构型为________,属于________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图(b)所示。
①SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_________________。
②结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律,可推断:依F、Cl、Br、I次序,PbX2中的化学键的离子性_______、共价性_________。(填“增强”“不变”或“减弱”)
(4)碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物,晶体结构如图(c)所示。K位于立方体的棱上和立方体的内部,此化合物的化学式为_______________;其晶胞参数为1.4 nm,晶体密度为_______g·cm-3。
黄铜矿是主要的炼铜原料, CuFeS2是其中铜的主要存在形式。回答下列问题:
(1)CuFeS2中存在的化学键类型是_________。下列基态原子或离子的价层轨道表示式正确的是_______(填标号)。
a.Fe2+: b.Cu:
c.Fe3+: d.Cu+:
(2)在较低温度下 CuFeS2与浓硫酸作用时,有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。
①X分子的立体构型是________,中心原子杂化类型为______,属于________(填“非极性”或“极性”)分子。
②X的沸点比水低的主要原因是________。
(3)CuFeS2与氧气反应生成SO2。SO2中心原子的价层电子对数为_____,共价键的类型有________。
(4)四方晶系CuFeS2的晶胞结构如图所示。
①Cu+的配位数为________,S2-的配位数为________。
②已知:a=b=0.524 nm,c=1.032 nm,NA为阿伏加德罗常数的值,CuFeS2晶体的密度是________g·cm-3(列出计算式)。