[题目]砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍.而耗能即为10%.推广砷化镓. 氮化镓(GaN)等发光二极管(LED)照明.是节能减排的有效举措.请回答下列问题:(1)基态N原子核外电子排布图为 ,Ga与Al同主族.且位于Al的下一周期.则基态Ga原子的价电子排布式为 .(2)Ga的电负性比As (填“大或“小 ),Ga逐级失去电子的电离能 (单位:kJ·mol-1)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】砷化镓(GaAs)灯泡寿命是普通灯泡的100倍，而耗能即为10%，推广砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)等发光二极管（LED）照明，是节能减排的有效举措。请回答下列问题：

(1)基态N原子核外电子排布图为 _____________________ ；Ga与Al同主族，且位于Al的下一周期，则基态Ga原子的价电子排布式为 ________________。

(2)Ga的电负性比As______（填“大”或“小”）；Ga逐级失去电子的电离能（单位：kJ·mol-1）的数值依次为577、1985、2962、6192，由此可推知Ga的主要化合价为__和+3。

(3)比较下列Ga的卤化物的熔点和沸点， GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高, 分析其变化的原因是：_____________________________________________________。

镓的卤化物	GaCl3	GaBr3	GaI3
熔点/℃	77.75	122.3	211.5
沸点/℃	201.2	279	346

GaF3的熔点超过1000℃，可能的原因是____________________________。

(4)GaAs是将(CH3)3Ga和AsH3用金属有机物化学气相淀积方法制备得到，该反应在700℃下进行

①则该反应的化学方程式为：____________________________________________。

②反应物AsH3分子的几何构型为________________，(CH3)3Ga中镓原子杂化方式为____________________。

【答案】 4s24p1 小 +1 GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强 GaF3为离子晶体 (CH3)3Ga + AsH3GaAs + 3CH4 三角锥形 sp2

【解析】

（1）N原子核外有7个电子，核外电子排布式为1s22s22p3；同主族元素最外层电子数相同；

（2）同周期元素，从左到右元素非金属性依次增大，电负性依次增大；由题给四个电离能的数据可知，第一和第二、第三和第四电离能差别较大；

（3）结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点和沸点越高；离子晶体具有较高的熔点和沸点；

（4）①在700℃时，（CH3）3Ga和AsH3反应生成GaAs和甲烷；

②AsH3分子中含有3个σ键和1个孤电子对；（CH3）3Ga中Ga原子形成3个σ键，没有孤电子对。

（1）N原子核外有7个电子，核外电子排布式为1s22s22p3，则核外电子排布图为；同主族元素最外层电子数相同，Ga与Al同主族，Al的价电子排布式为3s23p1，则下一周期Ga原子的价电子排布式为4s24p1，故答案为：；4s24p1；

（2）同周期元素，从左到右元素非金属性依次增大，电负性依次增大，则Ga的电负性比As小；由题给四个电离能的数据可知，第一和第二、第三和第四电离能差别较大，则Ga的主要化合价为+1和+3，故答案为：小；+1；

（3）结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点和沸点越高，依据题给卤化物的熔点和沸点可知，GaCl3、GaBr3、GaI3为结构相似的分子晶体，则GaBr3、GaI3的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，熔点和沸点依次升高；离子晶体具有较高的熔点和沸点，由GaF3的熔点超过1000℃可知，GaF3为离子晶体，故答案为：GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强；GaF3为离子晶体；

（4）①在700℃时，（CH3）3Ga和AsH3反应生成GaAs和甲烷，反应的化学方程式为(CH3)3Ga + AsH3 GaAs + 3CH4，故答案为：(CH3)3Ga + AsH3 GaAs + 3CH4；

②AsH3分子中含有3个σ键和1个孤电子对，空间构型为三角锥形；（CH3）3Ga中Ga原子形成3个σ键，没有孤电子对，杂化方式为sp2杂化，故答案为：三角锥形；sp2。

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②2Fe2+ (aq) + S2O82- (aq)2Fe3+ (aq) + 2SO42- (aq)

A.Fe3+是该反应的催化剂

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C.加入Fe3+ 后降低了该反应的活化能

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时间/min	1	2	3	4	5
氢气体积/mL(标况)	100	240	464	576	620

①哪一段时间内反应速率最大：____min(填“0～1”或“1～2”或“2～3”或“3～4” 或“4～5”)。

②另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。你认为可行的是____(填字母序号)。

A.KCl 溶液 B.浓盐酸 C.蒸馏水 D.CuSO4 溶液

(2)如图为原电池装置示意图：

①若 A 为铝，B 为镁，电解质为稀硫酸溶液，则负极材料是_______(填“铝片”或“镁片”)。

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1	①
2			②	③		④
3	⑤	⑥			⑦	⑧
4	⑨					⑩

（1）④的原子结构示意图为_________；②在元素周期表位置________；上述元素中最高价氧化物的水化物酸性最强的是_________；（填水化物化学式）

（2）⑤的最高价氧化物的水化物和⑥的最高价氧化物反应的离子方程式________________

（3）用电子式表示元素①和⑧形成的化合物的形成过程________________

（4）⑤的最高价氧化物水化物的电子式________________

（5）请设计实验证明⑧与⑩的氧化性强弱________________

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