Question

LED晶片在文化傳媒中有著廣泛的應(yīng)用．目前市售LED晶片，材質(zhì)基本以AlGaInP（磷化鋁鎵銦）、InGaN（氮化銦鎵）為主．
（1）鎵的基態(tài)原子的電子排布式是

 

．
（2）第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大，總趨勢是逐漸增大的．Ga的第一電離能卻明顯低于Zn，原因是

 

．
（3）N、P、As處于同一主族，其氫化物沸點由高到低的排序是

 

；HCN中碳的雜化類型是

 

．
（4）GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似．GaN的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，其中與同一個Ga原子（黑色球）相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為

 

．
（5）寫出與N₃^-互為等電子體的分子、離子的化學(xué)式

 

、

 

（各寫一種）．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應(yīng)用,“等電子原理”的應(yīng)用,晶體的類型與物質(zhì)熔點、硬度、導(dǎo)電性等的關(guān)系,不同晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別

專題：

分析：（1）鎵的原子序數(shù)為31，根據(jù)能量最低原理和洪特規(guī)則書寫電子排布式；
（2）同周期元素從左到右，元素的第一電離能逐漸增大，
（3）從氫鍵以及影響分子間作用力的因素比較氫化物熔沸點的高低；根據(jù)雜化軌道分析雜化類型；
（4）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)分子氮原子的空間構(gòu)型；
（5）從等電子體的定義分析尋找等電子體．

解答： 解：（1）鎵位于周期表中第四周期第IIIA，故其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3d¹⁰4s²4p¹或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（2）Zn和Ga處于同一周期，而鋅原子價電子為3d¹⁰4s²，為全充滿結(jié)構(gòu)，相對穩(wěn)定，故Zn的第一電離能大于Ga，
故答案為：鋅原子價電子為3d¹⁰4s²，為全充滿結(jié)構(gòu)，相對穩(wěn)定，第一電離能較大；
（3）由于NH₃分子間存在氫鍵，所以NH₃的沸點最高，由于AsH₃的相對分子質(zhì)量大于PH₃，故AsH₃的沸點高于PH₃；HCN中生成2個σ鍵，未雜化軌道生成2個π鍵，C原子形成2個雜化軌道，采用sp雜化；
故答案為：NH₃＞AsH₃＞PH₃；sp；
（4）由晶胞圖可知與同一個鎵原子相連的氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為正四面體，故答案為：4；正四面體；
（5）N₃^-中含有22個電子，互為等電子體的分子有N₂O，、離子有CNO^-；故答案為：N₂O；CNO^-．

點評：本題考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)知識靈活掌握程度，另一方面通過LED推廣使用形成節(jié)能減排價值取向和環(huán)境友好的消費情趣．這類試題常常是通過小背景作為生長點，融合物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)大部分知識內(nèi)容．