Question

Ga和As在一定条件下可以合成GaAs，GaAs是一种新型化合物半导体材料，其性能比硅更优越．多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜锢硒薄膜电池等．
（1）Ga在元素周期表的位置是

第四周期第IIIA族

，As的原子结构示意图

．
（2）Ga的原子核外电子排布式为：

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹

．
（3）GaCl₃和AsF₃的空间构型分别是：GaCl₃

平面三角形

，AsF₃

三角锥形

．
（4）第IV A族的C和Si也可以形成类似的化合物半导体材料SiC，其结构跟金刚石相似，则SiC属于

原子

晶体，并写出其主要的物理性质

硬度大、熔点高

  （任2种）．
（5）第一电离能：As

＞

Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
（6）硫化锌的晶胞中（结构如图所示），硫离子的配位数是

4

．
（7）二氧化硒分子的空间构型为

V形

，写出它的1个等电子体的分子式

O₃（或SO₂）

．

Answer 1

分析：（1）根据Ga原子的原子结构示意图判断，电子层数与其周期数相等，最外层电子数与其主族序数相等，根据原子核外电子排布规则书写其原子结构示意图；
（2）根据原子核外电子排布式书写规则书写；
（3）根据价层电子对互斥理论来确定其空间构型；
（4）原子晶体中没有独立的原子，属于空间网状结构，其熔点、硬度较大；
（5）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第VA族元素第一电离能大于第VIA元素；
（6）根据图片确定其配位数；
（7）根据价层电子对互斥理论确定其空间构型，等电子体中价电子数相等，据此确定其等电子体．

解答：解：（1）Ga原子的原子结构示意图中，有四个电子层，最外层有3个电子，所以其属于第四周期第IIIA族，As是33号元素，其原子结构示意图为；
故答案为：第四周期第IIIA族，；
 （2）Ga是31号元素，所以Ga的原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（3）GaCl₃中价层电子对个数=3+

1

2

（3-3×1）=3，且没有孤电子对，所以其空间构型是平面三角形结构；
AsF₃中价电子对个数=3+

1

2

（5-3×1）=4，有一个孤电子对，所以其空间构型是三角锥形；
故答案为：平面三角形，三角锥；
（4）SiC的结构跟金刚石相似，金刚石是原子晶体，则碳化硅是原子晶体，原子晶体的熔点高、硬度大；
故答案为：原子，硬度大、熔点高；
（5）同一周期中，第VA族元素第一电离能大于第VIA元素，As 和Se属于同一周期，As是第VA元素，Se是第VIA元素，所以第一电离能As＞Se；
故答案为：＞；
（6）根据图片知，每个S离子连接4个Zn离子，所其配位数是4；
故答案为：4；
（7）二氧化硒分子中价电子对个数=2+

1

2

（6-2×2）=3，含有一个孤电子对，所以其空间构型是V形，等电子体中含有相同的价电子数且原子个数相等，如果把硒原子换成氧原子或硫原子，二氧化硒变成臭氧或二氧化硫，其价电子数和原子个数都相等，所以是等电子体；
故答案为：V形，O₃（或SO₂）．

点评：本题考查较综合，注意第一电离能的规律及异常现象，分子的空间构型是高考的热点，应重点掌握．