[物质结构与性质]以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点.回答下列问题:(1)镓为元素周期表第31号元素.镓原子价层电子排布图为 .(2)氮所在主族中第一电离能最大的元素是 .镓所在主族中电负性最大的元素是 .(3)传统的氮化镓制备方法是采用GaCl3与NH3在一定条件下反应.该反应的化学方程式为 .(4)氮化镓� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【物质结构与性质】
以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点。回答下列问题：
（1）镓为元素周期表第31号元素，镓原子价层电子排布图为___________。
（2）氮所在主族中第一电离能最大的元素是________（填元素符号，下同），镓所在主族中电负性最大的元素是____________________。
（3）传统的氮化镓制备方法是采用GaCl₃与NH₃在一定条件下反应，该反应的化学方程式为______________。
（4）氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，氮化镓中氮原子与镓原子之间以____相结合，氮化镓属于_______晶体。
（5）下图是氮化镓的晶胞模型：

①氮化镓中镓原子的杂化方式为__________，氮原子的配位数为___________。
②氮化镓为立方晶胞，氮化镓的密度为d g/cm³。列出计算氮化镓晶胞边长a的表达式：a=_______cm。

（1）

（2）N ；B
（3）GaCl₃+NH₃=GaN+3HCl
（4）共价键原子
（5）①sp² 4 ②

（1）镓原子序数为31，所以其核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，最外层电子为价电子，价电子排布式为：4s²4p¹，即4s轨道有一对自旋相反的电子，4p轨道只有一个电子，故答案为：

；
（2）第一电离能同主族从上到下，越来越小，N元素为该主族最上面的元素，第一电离能最大；电负性从上到下，越来越小，镓所在族最上面的元素为B；
（3）反应物为NH₃和GaCl₃，生成物为GaN，不难判断出另一种产物为HCl，根据原子守恒写出化学方程式，故答案为：GaC_l3+NH₃=GaN+3HCl；
（4）由于氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，所以氮化镓为原子晶体，原子之间以共价键结合在一起；
（5）①根据晶胞可以看到Ga可以相邻的三个N形成共价键，即Ga形成三条共价键，所以杂化类型为sp²杂化；观察晶胞结构发现N原子周围距离最近的Ga数目为4，即配位数为4。
②GaN晶胞中，Ga位于顶点和体心，所以含有Ga数为：8×

+1=2，N原子位于棱和体心，所以N数为：4×

+1=2，GaN晶胞中含有两个GaN，晶胞边长为

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某周期第二主族元素的原子序数为x，则同周期第三主族元素的原子序数是（）

A．只有x+1	B．可能是x+1或x+11或x+25
C．可能是x+8	D．可能是x+2

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【选修3-物质的结构与性质】（15分）

上表为周期表的一部分，其中的编号代表所对应的元素。请回答下列问题：
（1）⑨号元素的基态原子的价电子排布式是________，与其同周期，且基态原子的核外未成对电子数最多的元素是______(写出元素符号)，②号元素基态原子的电子排布图为___。
（2） ①号与③号元素形成的含有18电子的物质为________(写出名称)，②号与③号元素形成的，能造成温室效应的物质的空间构型为________。
②、④、⑧三种元素的原子形成的晶体，其晶胞的结构特点如图所示，则该化合物的化学式为________(用对应的元素符号表示)，常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因是____________。

（3）①、②两种元素能形成多种平面形分子，其中有一种相对分子质量最小，有关该分子的说法中正确的是________。
a．该分子属于含有极性键的非极性分子b．该分子含有4个σ键和1个π键
c．该分子中的②原子采取sp²杂化d．该物质易溶于水，并能和水反应得到酒精
（4）某元素的价电子排布式为nsⁿnpⁿ^＋1，该元素可与元素①形成含有10个电子的分子X，将过量的X通入盛有硫酸铜溶液的试管里，产生的现象为_______。
（5）若D元素与Fe元素形成某种晶体如图所示。若晶胞的边长为a nm，则合金的密度为________g/cm³。

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下列结论不正确的是
A粒子半径：S＞S²^－＞Cl^－
B氢化物沸点：H₂O＞HF＞HCl
C结合质子能力：OH^－＞SiO＞CO
D离子还原性：S²^－＞I^－＞Br^－

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（15分）（1）碳、氮、氧的第一电离能大小顺序为，氧原子电子排布式为。
（2）氨分子氮原子杂化类型，氨水中四种氢键哪一种是主要的，规律是什么？。画出氢氟酸溶液中最主要氢键。

（3）DNA中四种碱基间通过氢键可能的配对方式，用虚线把氢键表示出来

（4）试分析富马酸的K₂大于其顺式异构体马来酸K₂的原因。

（5）下表是三种火箭推进剂的沸点，为什么火箭推进剂选择氮元素？。

物质	H₂	N₂H₄	H₂NN(CH₃)₂
沸点／℃	-252．8	113．5	～116

（6）常压下，水冷却至0 ℃以下，即可结晶成六方晶系的冰。日常生活中见到的冰、霜和雪等都是属于这种结构，其晶胞如下图所示（只显示氧原子，略去氢原子），晶胞参数侧棱c＝737 pm，菱形底边a＝452 pm，底面菱形的锐角是60°。

回答下列问题：
①计算晶胞中含有几个水分子。 ②计算冰的密度。

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下列说法正确的是

A．第三周期金属元素的氧化物都属于碱性氧化物

B．电子层结构相同的不同离子，其半径随核电荷数增大而减小

C．IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强

D．单原子形成的离子,一定与稀有气体原子的核外电子排布相同

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元素R、X、T、Z、Q在元素周期表中的相对位置如下表所示，其中R单质在暗处与H₂剧烈化合并发生爆炸。则下列判断正确的是

	R
X	T	Z
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A．非金属性：Z<T<X
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C．气态氢化物稳定性：R <T<Q
D．最高价氧化物的水化物的酸性：T>Q

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国外科学家曾将铅（Pb）和氪（Kr）两种元素的原子核对撞，获得了一种质子数为118、
质量数为293的新元素，该元素原子核内的中子数和核外电子数之差为

A．47

B．57

C．61

D．175

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碳、氮、氧、氟都是位于第二周期的重要的非金属元素。请回答下列问题：
（1）基态氟原子的核外电子排布式是______________ 。
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（4）N₄分子结构和白磷一样都是正四面体。又已知断裂1molN－N键吸收167kJ热量，生成1 molN≡N键放出942kJ热量，0.1 molN₄转变为N₂将放出____________热量：
（5）CaF₂和CaC₂都属于离子晶体。CaF₂晶体的密度为a g·cm^－3，则晶胞(如图)的体积是_______________(只要求列出算式)。

（6）CaC₂晶体的晶胞与氯化钠相似，但由于CaC₂晶体中的C

存在，使晶胞沿一个方向拉长，则CaC₂晶体中1个C

周围距离最近且相等的Ca²^＋数目为__________，C

与O

互为等电子体，O

的电子式为____________。

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