Question

【题目】[化学——选修3：物质结构与性质]

铜、镓、砷等元素形成的化合物在现代工业中有广泛的用途，回答下列问题：

（1）基态铜原子的核外电子占有的能级数为________，轨道数为________。

（2）根据元素周期律，原子半径Ga________As，第一电离能Ga________As。（填“大于”或“小于”）

（3）AsCl3分子的立体构型为________，其中As的杂化轨道类型为________。

（4）铜与CN-可形成络合离子[Cu（CN-）4]2-，写出一种与CN-等电子体的分子化学式________；若将[Cn（CN-）4]2-中二个CN-换为Cl-，只有一种结构，则[Cu（CN-）4]2-中4个氮原子所处空间位置关系为________。

（5）GaAs的熔点为1238C，密度为p g·cm-3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________，Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol-1和MAsg·mol-1，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。

Answer 1

【答案】7 15 大于 小于 三角锥形 sp3 N2或CO 正四面体 原子晶体 共价

【解析】

(1)基态铜的电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1, 所以有7个能级，轨道数为15；

(2) Ga和As位于第四周期，前者核电荷数小，所以根据元素周期律分析，同周期元素，随着核电荷数增大，半径减小，第一电离能增大；

(3) AsCl3分子中As原子价层电子对个数为=4且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断该分子的李体构型为三角锥形，As原子杂化类型为sp3；

(4)等电子体是指原子总数相同，价电子总数也相同的微粒，根据CN-分析，可以是N2或CO；若将[Cn（CN-）4]2-中二个CN-换为Cl-，只有一种结构，说明则[Cu（CN-）4]2-中CN-处于相同的位置，即4个氮原子所处空间位置关系为正四面体；

(5) GaAs的熔点为1238C，熔点较高，以共价键结合形成的属于原子晶体，密度为p g·cm-3，根据均摊法计算，As的个数为，Ga的个数为4×1=4，故其晶胞中原子所占的体积V1= ，晶胞的体积V2= ，故GaAs晶胞中原子的体积的百分率为V1/V2×100%，将V1、V2带入计算得百分率。