Question

1．元素周期表可以指导我们寻找和合成成新的物质，如金属和非金属分界线附近的元素可用于制造半导体材料，是科学研究的热点
（1）锗是一种重要的半导体材料，基态锗原子的价层电子排布图为4s²4p²
（2）GaAs是人工合成的新型半导体材料，可将（CH₃）₂Ga和AsH₃在700℃时反应得到，反应的化学方程式为（CH₃）₃Ga+AsH₃$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$3CH₄+GaAs，GaAs晶体结构与金刚石相似，晶体中Ga的杂化轨道类型为sp³，As与Ga之间存在的化学键有共价键
（3）元素As和Se中第一电离能较小的是硒（填元素名称）；As₂Se₂是一种非晶态半导体，也称玻璃半导体，下列说法正确的是B（填选项序号）
A．固态As₂Se₂具有良好的自范性
B．固态As₂Se₂表现为各向同性
C．As₂Se₃属于合金
（4）硼酸三异丙酯为半导体硼扩散源，可由硼酸与醇酯化反应得到，硼酸（H₂BO₃）为一元弱酸，其呈酸性的机理是：硼酸与水作用时，硼原子与水电离产生的OH^-结合形成Y^-离子，导致溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），Y^-的结构简式是或，硼酸具有层状结构，每层结构如图所示，每摩尔晶体中所含氢键的数目为3N_A（设N_A为阿伏伽德罗常数的值）

Answer 1

分析 （1）锗为32号元素，根据构造原理书，基态锗原子核外电子排布式，然后确定价层电子排布图；
（2）根据反应物、生成物结合反应条件可书写化学方程式；金刚石中每个碳原子形成4个C-C键，所以C原子的杂化方式为sp³，原子和原子之间以共价键相结合，利用结构相似来解答；
（3）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，注意第ⅤA族的大于第ⅥA族；晶体具有自范性、各向异性和固定的熔沸点；但晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性；合金中肯定含有金属元素；
（4）根据题目中的信息硼酸与水作用时，硼原子与水电离产生的OH^-以配位键结合形成Y^-离子来解答；由结构可知，一个H₃BO₃分子对应着6个氢键，一个氢键对应着2个H₃BO₃分子．

解答 解：（1）锗为32号元素，根据构造原理书，基态锗原子核外电子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²，价层电子排布图为：4s²4p²；
故答案为：4s²4p²；
（2）反应物（CH₃）₃Ga和AsH₃，生成物GaAs，根据质量守恒可知还应有CH₄，反应的化学方程式为：（CH₃）₃Ga+AsH₃$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$3CH₄+GaAs；金刚石中每个碳原子形成4个C-C键，所以C原子的杂化方式为sp³，原子和原子之间以共价键相结合，而CaAs晶体结构与金刚石相似，晶体中Ca的杂化轨道类型为sp³，As与Ca之间存在的化学键有共价键；
故答案为：（CH₃）₃Ga+AsH₃$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$3CH₄+GaAs；sp³；共价键；
（3）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，注意第ⅤA族的大于第ⅥA族，则元素As和Se中第一电离能较小的是Se；As₂Se₂是一种非晶态物质，所以不具有良好的自范性，不是合金，但具有各向同性；
故答案为：硒；B；
（4）硼酸与水作用，B（OH）₃+H₂0?+H⁺；一个H₃BO₃分子对应着6个氢键，一个氢键对应着2个H₃BO₃分子，则1个H₃BO₃分子的晶体中有6×$\frac{1}{2}$=3个氢键，因此含有1molH₃BO₃分子的晶体中有3mol氢键；
故答案为：或；3N_A．

点评 本题考查原子杂化、第一电离能、氢键的判断、原子核外电子排布等知识点，注重原子结构和性质的考查，难点是（4），注意每个分子形成氢键的个数．