【題目】國慶70周年閱兵式展示了我國研制的各種導(dǎo)彈。導(dǎo)彈之所以有神奇的命中率,與材料息息相關(guān),鎵(Ga)、鍺(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的單質(zhì)及某些化合物(如砷化鎵、磷化鎵等)都是常用的半導(dǎo)體材料。回答下列問題:

1)硒常用作光敏材料,基態(tài)硒原子的核外電子排布式為[Ar]__。

2)根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga__As,第一電離能Ga__As。(大于小于”)

3)水晶的主要成分是二氧化硅,在水晶中硅原子的配位數(shù)是__。

4GaN、GaP、GaAs都是很好的半導(dǎo)體材料,晶體類型與晶體硅類似,熔點(diǎn)如下表所示,分析其變化原因:__。

晶體

GaN

GaP

GaAs

熔點(diǎn)/

1700

1480

1238

5GaN晶胞的結(jié)構(gòu)如圖1所示。已知六棱柱底邊邊長為acm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA

①晶胞中Ga原子采用六方最密堆積方式,每個Ga原子周圍距離最近的Ga原子數(shù)目為__

②從GaN晶體中分割出的平行六面體如圖2。若該平行六面體的體積為a3cm3,則GaN晶體的密度為__(用含a、NA的代數(shù)式表示)g·cm-3

【答案】3d104s24p4 大于 小于 4 原子半徑NPAs,鍵長Ga—NGa—PGa—As,鍵能Ga—NGa—PGa—As,故CaNGaP、GaAs的熔點(diǎn)逐漸降低 12

【解析】

(1)基態(tài)硒原子序數(shù)為34,根據(jù)構(gòu)造原理寫出其核外電子排布式;

(2)同一周期中從左到右,原子半徑逐漸減小,同一周期從左到右,元素的第一電離能有增大趨勢,但IIA、VA族第一電離能大于同周期相鄰元素;

(3)二氧化硅晶體中含有“SiO4結(jié)構(gòu)單元,1Si原子結(jié)合4O原子,同時每個O原子結(jié)合2Si原子;

(4)原子晶體中,原子半徑越大,共價鍵鍵長越長,共價鍵越弱,鍵能越小,晶體的熔點(diǎn)越低;

(5)①晶胞中Ga原子采用六方最密堆積方式,每個Ga原子周圍距離最近的Ga原子數(shù)目為12;

②均攤法計算晶胞(平行六面體)Ga、N原子數(shù)目,計算原子總質(zhì)量,根據(jù)晶體密度=晶胞質(zhì)量÷晶胞體積。

(1)Se34號元素,位于第四周期ⅥA族,核外電子排布式為[Ar]3d104s24p4;

(2)根據(jù)元素周期律,GaAs位于同一周期,Ga原子序數(shù)小于As,故原子半徑Ga大于As,同周期第一電離能變化趨勢是從左到右增大,故第一電離能Ga小于As

(3)水晶中1個硅原子結(jié)合4個氧原子,同時每個氧原子結(jié)合2個硅原子,所以水晶是以[SiO4]四面體向空間延伸的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),水晶中硅原子的配位數(shù)為4

(4)原子半徑NPAs,鍵長Ga—NGa—PGa—As,鍵能Ga—NGa—PGa—As,故GaN、GaP、GaAs的熔點(diǎn)逐漸降低;

(5)從六方晶胞的面心原子分析,上、中、下層分別有3、6、3個配位原子,故配位數(shù)為12。六方晶胞中原子的數(shù)目往往采用均攤法:①位于晶胞頂點(diǎn)的原子為6個晶胞共用,對一個晶胞的貢獻(xiàn)為;②位于晶胞面心的原子為2個晶胞共用,對一個晶胞的貢獻(xiàn)為;③位于晶胞側(cè)棱的原子為3個晶胞共用,對一個晶胞的貢獻(xiàn)為;④位于晶胞體心的原子為1個晶胞共用,對一個晶胞的貢獻(xiàn)為1GaN晶胞中Ga原子個數(shù)為,N原子個數(shù)為,所以該晶胞化學(xué)式為Ga6N6,質(zhì)量為g,該六棱柱的底面為正六邊形,邊長為acm,底面的面積為6個邊長為acm的正三角形面積之和,根據(jù)正三角形面積的計算公式,該底面的面積為,由圖2可知六棱柱的高為,所以晶胞的體積為,密度為gcm3。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】.某實(shí)驗(yàn)小組對H2O2的分解做了如下探究,將質(zhì)量相同的粉末狀和塊狀的MnO2分別加入盛有15 mL5%H2O2溶液的大試管中,并用帶火星的木條測試,下表是該實(shí)驗(yàn)小組研究影響H2O2分解速率的因素時記錄的一組數(shù)據(jù)。

MnO2

觸摸試管情況

觀察結(jié)果

反應(yīng)完成所需的時間

粉末狀

很燙

劇烈反應(yīng),帶火星的木條復(fù)燃

3.5 min

塊狀

微熱

反應(yīng)較慢,火星紅亮但木條未復(fù)燃

30 min

(1)寫出大試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______。該反應(yīng)是______(放熱吸熱”)反應(yīng)。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,催化劑的催化效果與____有關(guān)。

(3)某同學(xué)在10 mLH2O2溶液中加入一定量的MnO2,放出氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與反應(yīng)時間的關(guān)系如下圖所示,則A、B、C三點(diǎn)所表示的反應(yīng)速率最慢的是____。

.某反應(yīng)在體積為5 L的恒容密閉容器中進(jìn)行,在03分鐘內(nèi)各物質(zhì)的量的變化情況如下圖所示(A,B,C均為氣體)

(4)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

(5)反應(yīng)開始至2分鐘時,B的平均反應(yīng)速率為_____,A的轉(zhuǎn)化率為______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】a、b、c、d是四種短周期的主族元素。a、bd同周期,其中d的質(zhì)子數(shù)最大;ac同主族。a的原子結(jié)構(gòu)示意圖為:ab形成化合物的電子式為:。下列敘述正確的是(

A.原子半徑:acd

B.相應(yīng)氫化物的沸點(diǎn):dca

C.非金屬性:cad

D.cacb均能形成兩種常見化合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】正硼酸(H3BO3)是一種片層狀結(jié)構(gòu)的白色晶體,層內(nèi)的H3BO3分子之間通過鍵相連(層狀結(jié)構(gòu)如圖所示,圖中‘‘虛線”表示氫鍵)。下列有關(guān)說法正確的是

A. H3BO3分子的穩(wěn)定性與氫鍵有關(guān)

B. 1 molH3BO3的晶體中有3 mol氫鍵

C. 分子中B、O最外層均為8e-穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

D. B原子雜化軌道的類型為sp2,同層分子間的主要作用力是范德華力

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】烯烴與氫氣混合在常溫常壓時不反應(yīng),高溫時反應(yīng)很慢,但在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┐嬖跁r可與氫氣反應(yīng)生成烷烴,一般認(rèn)為加氫反應(yīng)是在催化劑表面上進(jìn)行。反應(yīng)過程的示意圖如圖:

下列說法正確的是(

A.乙烯和H2生成乙烷反應(yīng)的△H0

B.有催化劑時的活化能E2比無催化劑時的活化能E1低,不能減小反應(yīng)的△H

C.催化加氫過程中金屬氫化物的一個氫原子和雙鍵碳原子先結(jié)合,得到中間體

D.催化加氫過程中催化劑將較難發(fā)生的反應(yīng)分成了多個容易發(fā)生的反應(yīng),可提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氯化亞硝酰(NOCl,沸點(diǎn)為-5.5)是有機(jī)合成中的重要試劑,為黃色氣體,具有刺鼻惡臭味,遇水反應(yīng),有多種方法制備氯化亞硝酰。已知:HNO2既有氧化性又有還原性,AgNO2微溶于水,溶于硝酸:AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2。

1)將5g300℃下干燥了3h并研細(xì)的KCl粉末裝入50mL帶有接頭及抽真空用活塞的玻璃容器內(nèi)。將容器盡量減壓,在減壓條件下通入0.002molNO2。反應(yīng)1236min即可完成,紅棕色的NO2消失,出現(xiàn)黃色的氯化亞硝酰,同時還得到一種鹽,該鹽的化學(xué)式為_。氯化鉀需要干燥的原因是__。

2)實(shí)驗(yàn)室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成氯化亞硝酰,裝置如圖所示。

①儀器a的名稱為__。

②干燥管中盛放的試劑為_。

③生成NOCl的化學(xué)方程式為__。

3)為驗(yàn)證NOClH2O反應(yīng)后的溶液中存在ClHNO2,設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)步驟,完成下列表格。

步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或反應(yīng)的化學(xué)方程式

①取5mL儀器a中產(chǎn)品,加入盛有水的燒杯中,充分反應(yīng)

NOClH2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為__

②向燒杯中滴加足量AgNO3溶液,有白色沉淀生成,再加入足量稀硝酸

加入稀硝酸后,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為__

③向步驟②燒杯中滴加酸性KMnO4溶液

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)化學(xué)能和熱能、電能相關(guān)的知識,請回答下列問題:

I.已知31 g白磷(P4)變?yōu)?/span>31 g紅磷(P)時釋放能量。上述變化屬于_____變化;穩(wěn)定性白磷_____紅磷(“>”“<”);

II.氫氣是一種清潔能源,在我國航天工程中也有應(yīng)用。

(1)已知:2H2O22H2O。該反應(yīng)1g氫氣完全燃燒放出熱量121kJ,其中斷裂1molH—H鍵吸收436kJ,斷裂1molOO鍵吸收496kJ,那么形成1molH—O鍵放出熱量_______________

(2)航天技術(shù)上使用的氫-氧燃料電池原理可以簡單看作下圖氫-氧燃料電池的裝置圖則:

a極為電池的______(正極負(fù)極”);溶液中OH移向_______電極(填“a”“b”)。

b電極附近pH_______。(填增大、減小或不變)

③如把H2改為甲烷,則電極反應(yīng)式為:負(fù)極_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,同主族且能形成離子化合物,的最外層電子數(shù)是質(zhì)子數(shù)之和的一半,原子的核外電子數(shù)為偶數(shù)。四種元素組成的一種化合物具有下列性質(zhì)。下列說法正確的是( )

白色沉淀M溶液褪色并產(chǎn)生氣泡

A.原子半徑:

B.使溴水褪色體現(xiàn)氧化性

C.簡單氫化物的穩(wěn)定性:

D.均能形成具有漂白性的物質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】三硫化磷(P4S3)是黃綠色針狀晶體,易燃、有毒,分子結(jié)構(gòu)之一如圖所示,已知其燃燒時P被氧化為P4010,下列有關(guān)P4S3的說法中不正確的是

A. P4S3屬于共價化合物

B. 1mol P4S3分子中含有9mol共價鍵

C. P4S3充分燃燒的化學(xué)方程式為P4S3+8O2=P4O10+3SO2

D. P4S3中磷元素為+3價

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