Question

9．硅、锗、磷化锢、氮化镓、聚丙烯睛都是半导体材料．
（1）基态锗（Ge）原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²．
（2）聚丙烯睛由丙烯睛（CH₂=CH-CN）聚合而成．丙烯睛分子中所有原子都在同一平面上，则丙烯睛分子中，碳原子的杂化轨道类型有sp²杂化、sp杂化，σ键和π键的个数比为2：1．
（3）（CH₃）₃Ga、（CH₃CH₂）₃Ga是制取氮化稼的常见镓源，常温常压下均为无色透明的液体．下列说法正确的是AB（填标号）．
A．（CH₃）₃Ga晶体属于分子晶体
B．（CH₃）₃Ga中所含化学键都是极性键
C．（CH₃CH₂）₃Ga晶体中含有氢键
D．（CH₃CH₂）₃Ga中所有原子都达到稀有气体的稳定结构
（4）氮化稼（GaN）的晶体结构如图1所示．该晶体中有（填“有”或“无”）配位键存在，判断的依据是氮化稼（GaN）的晶体中1个Ga原子可以和4个N形成共价键，而Ga的最外层电子数为3，所以Ga原子提供1个空轨道，N原子提供孤电子对，形成配位键；
（5）图2表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷的曲线是_b（填标号）．

Answer 1

分析 （1）Ge是32号元素，其原子核外有32个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式；
（2）A．分子晶体的熔、沸点低；
B．不同非金属元素之间形成极性共价键；
C．根据只有和电负性大的元素（如O，N，F等）相连的H与电负性大的元素（如O，N，F等）相连才能形成氢键；
D．稀有气体的稳定结构：只有1个电子层，有2个电子或最外层为8电子结构；
（3）Ga的最外层电子数为3，而氮化稼（GaN）的晶体中1个Ga原子可以和4个N形成共价键，即Ga形成4条共价键；
（4）根据杂化轨道数=σ键数目+孤对电子对数，确定杂化类型；根据1个单键是1个σ键，一个双键含有1个σ键和1个π键，一个三键含有1个σ键和2个π键；
（5）利用第一电离能大小判断，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，注意同一周期的第ⅤA族的大于第ⅥA族的；

解答 解：（1）Ge是32号元素，其原子核外有32个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²；
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²；
（2）丙烯腈分子CH₂=CH-CN中双键上的碳原子形成3个σ键，无孤电子对，sp²杂化，与氮相连的碳原子形成2个σ键，无孤电子对，sp杂化；丙烯腈（CH₂=CH-C≡N）分子中含有6个σ键和3个π键，数目之比为 2：1；
故答案为：sp²杂化、sp杂化；2：1；
（3）A．（CH₃）₃Ga在常温常压下均为无色透明的液体，熔点低，属于分子晶体，故A正确；
B．（CH₃）₃Ga中所含化学键为碳氢键、碳稼键，都属于极性键，故B正确；
C．（CH₃CH₂）₃Ga晶体中没有电负性大的原子，不能形成氢键，故C错误；
D．（CH₃CH₂）₃Ga中Ga原子最外层只有6个电子，未达到稀有气体的稳定结构，故D错误；
故选：AB．
（4）Ga的最外层电子数为3，而氮化稼（GaN）的晶体中1个Ga原子可以和4个N形成共价键，即Ga形成4条共价键，所以Ga原子提供1个空轨道，N原子提供孤电子对，形成配位键；
故答案为：有；氮化稼（GaN）的晶体中1个Ga原子可以和4个N形成共价键，而Ga的最外层电子数为3，所以Ga原子提供1个空轨道，N原子提供孤电子对，形成配位键；
（5）同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，第ⅤA族的大于第ⅥA族的，碳第一电离能大于磷，所以碳、硅和磷的第一电离能：碳＞磷＞硅，故选b．

点评 本题考查电子排布式、化学键的分类与判断、原子的杂化、第一电离能以及有关晶体的性质，难度不大，要求学生对基础知识能够熟练掌握．