Question

Ⅰ．今運(yùn)動(dòng)場館大量的照明材料或屏幕都使用了發(fā)光二極管（LED）．目前市售LED晶片，材質(zhì)基本以GaAs（砷化鎵）、InGaN（氮化銦鎵）為主．砷化鎵作為第三代半導(dǎo)體，以其為材料制造的燈泡壽命長．耗能少．
已知砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示．請(qǐng)回答下列問題：
（1）下列說法正確的是

 

（填字母序號(hào)）．
a．砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相同    
b．第一電離能：As＞Ga
c．電負(fù)性：As＞Ga               
d．砷化鎵晶體中含有配位鍵
e．GaP與GaAs互為等電子體
（2）AsH₃空間構(gòu)型為

 

；砷化鎵可由（CH₃）₃Ga和AsH₃在700℃時(shí)制得，（CH₃）₃Ga中鎵原子的雜化方式為

 

．
Ⅱ．金屬銅的導(dǎo)電性僅次于銀，居金屬中的第二位，大量用于電氣工業(yè)．
（3）Cu的價(jià)電子排布式為

 

；請(qǐng)解釋金屬銅能導(dǎo)電的原因

 

．
（4）在硫酸銅溶液中通入過量的氨氣，小心蒸發(fā)，最終得到深藍(lán)色的[Cu（NH₃）₄]SO₄晶體，晶體中含有的化學(xué)鍵除普通共價(jià)鍵外，還有

 

和

 

．已知NF₃與NH₃的空間構(gòu)型都是三角錐形，單NF₃不易與Cu²⁺形成配離子，其原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,元素周期律的作用,配合物的成鍵情況

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）A、根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析判斷；
B、同一周期，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第VA族的第一電離能大于第VIA族的第一電離能；
C、同一周期元素中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大；
D、含有空軌道的原子和含有孤電子對(duì)的原子之間易形成配位鍵；
E、原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子為等電子體；
（2）As與N同一主族，所以AsH₃空間構(gòu)型與NH₃空間構(gòu)型相同，為三角錐型，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)確定雜化方式；
（3）根據(jù)金屬晶體的構(gòu)成微粒分析解答；根據(jù)能量最低原理書寫電子排布式；
（4）[Cu（NH₃）₄]SO₄晶體屬于配合物，配離子與硫酸根之間形成離子鍵、銅離子與氨氣分子之間形成配位鍵，氨氣分子、硫酸根離子中存在普通共價(jià)鍵，根據(jù)電負(fù)性的角度分析能否形成配離子．

解答： （1）a．根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)知，砷化鎵品胞結(jié)構(gòu)與NaCl不同，故錯(cuò)誤；
b．第一電離能：As＞Ga，故正確；
c．電負(fù)性：As＞Ga，故正確；
d．砷提供孤電子對(duì)，鎵提供空軌道，所以砷化鎵晶體中含有配位鍵，故正確；
e．GaP與GaAs中原子總數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同，所以互為等電子體，故正確；
故選b c d e；
（2）As與N同一主族，所以AsH₃空間構(gòu)型與NH₃空間構(gòu)型相同，為三角錐型，（CH₃）₃Ga中鎵原子含有3個(gè)σ 鍵，不含孤電子對(duì)，所以鎵原子的雜化方式是sp²；
故答案為：三角錐型；sp²；
（3）Cu的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，所以價(jià)電子排布式為3d¹⁰4s¹，銅為金屬晶體，由銅離子與自由電子構(gòu)成，自由電子在外加電場的作用下可以發(fā)生定向移動(dòng)，故可以導(dǎo)電，故答案為：3d¹⁰4s¹；銅為金屬晶體，由銅離子與自由電子構(gòu)成，自由電子在外加電場的作用下可以發(fā)生定向移動(dòng)；
（4）[Cu（NH₃）₄]SO₄晶體屬于配合物，配離子與硫酸根之間形成離子鍵、銅離子與氨氣分子之間形成配位鍵，）[Cu（NH₃）₄]SO₄晶體屬于配合物，氨氣分子、硫酸根離子中存在普通共價(jià)鍵，四氨合銅絡(luò)離子與硫酸根之間形成離子鍵、銅離子與氨氣分子之間形成配位鍵，N、F、H三種元素的電負(fù)性：F＞N＞H，所以NH₃中共用電子對(duì)偏向N，而在NF₃中，共用電子對(duì)偏向F，偏離N原子
，故答案為：F的電負(fù)性比N大，N-F成鍵電子對(duì)向F偏移，導(dǎo)致NF₃中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng)，難以形成配位鍵，故NF₃不易與Cu²⁺形成配離子；
故答案為：離子鍵、配位鍵，F(xiàn)比H電負(fù)性大，吸引電子能力強(qiáng)，電子對(duì)強(qiáng)烈偏向于F，故N原子的孤電子對(duì)不易與Cu²⁺形成配位鍵．

點(diǎn)評(píng)：本題考查常見元素核外價(jià)電子排布、電負(fù)性概念、常見軌道雜化類型、以及金屬晶體性質(zhì)、配合物成鍵狀況的了解，題目難度中等，學(xué)習(xí)中注意加強(qiáng)對(duì)晶胞以及晶體結(jié)構(gòu)的分析．