氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）材料是最成熟的第三代半導(dǎo)體的代表，GaN通常以GaCl3為鎵源，NH3為氮源制備，具有出色的抗擊穿能力，能耐受更高的電子密度。
（1）請(qǐng)寫出基態(tài)Ga原子的核外電子排布式 [Ar]3d104s24p1[Ar]3d104s24p1。Ga、N和O的第一電離能由小到大的順序?yàn)?Ga＜O＜NGa＜O＜N。
（2）GaCl3熔點(diǎn)為77.9℃，氣體在270℃左右以二聚物存在，GaF3熔點(diǎn)1000℃，GaCl3的熔點(diǎn)低于GaF3的原因?yàn)?GaCl3為分子晶體，熔化時(shí)破壞分子間作用力，GaF3為離子晶體，熔化時(shí)破壞離子鍵，離子鍵強(qiáng)于分子間作用力，所以GaCl3的熔點(diǎn)低于GaF3GaCl3為分子晶體，熔化時(shí)破壞分子間作用力，GaF3為離子晶體，熔化時(shí)破壞離子鍵，離子鍵強(qiáng)于分子間作用力，所以GaCl3的熔點(diǎn)低于GaF3。
（3）GaCl3?xNH3（x=3，4，5，6）是一系列化合物，向含1molGaCl3?xNH3的溶液中加入足量AgNO3溶液，有難溶于硝酸的白色沉淀生成；過濾后，充分加熱濾液，有4mol氨氣逸出，且又有上述沉淀生成，兩次沉淀的物質(zhì)的量之比為1：2。
①NH3的VSEPR模型名稱為 四面體四面體。
②GaCl3?xNH3含有的化學(xué)鍵類型有 ABCABC（填標(biāo)號(hào)）。
A.極性共價(jià)鍵
B.離子鍵
C.配位鍵
D.金屬鍵
E.氫鍵
③能準(zhǔn)確表示GaCl3?xNH3結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為 [Ga（NH3）4Cl2]Cl[Ga（NH3）4Cl2]Cl。
（4）與鎵同主族的B具有缺電子性，硼砂（四硼酸鈉Na2B4O7?10H2O）中B4O72-是由兩個(gè)H3BO3和兩個(gè)[B（OH）4]-縮合而成的雙六元環(huán)，應(yīng)寫成[B4O5（OH）4]2-的形式，結(jié)構(gòu)如圖1所示，則該離子存在的作用力含有 BEBE（填標(biāo)號(hào)），B原子的雜化方式為 sp2、sp3sp2、sp3。
A.離子鍵
B.極性鍵
C.氫鍵
D.范德華力
E.配位鍵
（5）GaN也可采用MOCVD（金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積）技術(shù)制得：以合成的Ga（CH3）3為原料，使其與NH3發(fā)生系列反應(yīng)得到GaN和另一種產(chǎn)物，該過程的化學(xué)方程式為 Ga（CH3）3+NH3═GaN+3CH4Ga（CH3）3+NH3═GaN+3CH4。
（6）氮化鎵的晶胞如圖2所示，Ga原子與N原子半徑分別為apm和bpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶胞密度為cg/cm3，則該晶胞的空間利用率為 43π（a3+b3）×10-30cNA84×100%43π（a3+b3）×10-30cNA84×100%（已知空間利用率為晶胞內(nèi)原子體積占晶胞體積的百分比）。
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π
（
a
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+
b
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）
×
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0
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【答案】[Ar]3d104s24p1；Ga＜O＜N；GaCl3為分子晶體，熔化時(shí)破壞分子間作用力，GaF3為離子晶體，熔化時(shí)破壞離子鍵，離子鍵強(qiáng)于分子間作用力，所以GaCl3的熔點(diǎn)低于GaF3；四面體；ABC；[Ga（NH3）4Cl2]Cl；BE；sp2、sp3；Ga（CH3）3+NH3═GaN+3CH4；×100%
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a
3
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b
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：51引用：1難度：0.4
相似題
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1．金屬及其化合物在生產(chǎn)生活等各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
（1）鈦具有良好的金屬性能。鈦基態(tài)原子中電子占據(jù)能級(jí)個(gè)數(shù)為。與鈦同周期的元素中，基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的還有種。鈦比鋼輕、比鋁硬，是一種新興的結(jié)構(gòu)材料，鈦硬度比鋁大的可能原因是。
（2）有一種氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似，該晶胞中N、Ti之間的最近距離為a×10-10cm,則該氮化鈦的密度為g?cm-3（NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，只列計(jì)算式）。
（3）Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用。Li2O是離子晶體，其晶格能可通過圖（a）的Bom-Haber循環(huán)計(jì)算得到。
Li原子的第一電離能為kJ?mol-1，O═O鍵鍵能為kJ?mol-1，Li2O晶格能為kJ?mol-1。
（4）Zn可形成多種化合物，其中立方ZnS晶胞結(jié)構(gòu)如圖（b），其陰離子（S2-）按面心立方密堆積排布，立方ZnS的配位數(shù)與NaCl不同，這是由因素決定的。發(fā)布：2024/12/30 18:30:1組卷：7引用：2難度：0.7 -
2．在北京冬奧會(huì)中從清潔能源到環(huán)保材料，化學(xué)高科技所起的作用功不可沒。
（1）本屆冬奧會(huì)的頒獎(jiǎng)禮服外觀典雅大方，內(nèi)膽還添加了一種黑色材料——第二代石墨烯發(fā)熱材料。制備石墨烯方法有石墨剝離法、化學(xué)氣相沉積法等。金剛石（a）和石墨（b）的結(jié)構(gòu)如圖所示；
①下列說法正確的是。
A．金剛石和石墨互為同素異形體，金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭俏锢碜兓?br />B．石墨烯分子中所有原子可以處于同一平面
C．12g金剛石含σ鍵數(shù)為4NA
D．從石墨剝離得石墨烯需克服石墨層與層之間的分子間作用
②請(qǐng)從結(jié)構(gòu)的角度解釋石墨的熔點(diǎn)高于金剛石。
（2）國家速滑館“冰絲帶”1.2萬平方米的整塊冰面，是首次采用二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)打造的最大的多功能全冰面。二氧化碳跨臨界直冷制冰，就是將氣態(tài)二氧化碳通過加溫加壓形成超臨界二氧化碳流體，再對(duì)超臨界二氧化碳進(jìn)行降溫降壓達(dá)到-20℃至-15℃，再相變蒸發(fā)吸熱完成制冷和制冰的過程。
①寫出二氧化碳跨臨界直冷制冰技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
②如圖是CO2的一種過渡金屬配合物的結(jié)構(gòu)，R為氫或苯基，該配合物可以催化乙烯的聚合反應(yīng)。
該配合物中鈦原子的基態(tài)核外價(jià)層電子排布式為；B原子的雜化類型。分子中的離域π鍵可用符號(hào)πmn表示，其中m代表參與形成離域π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成離域π鍵的電子數(shù)（如苯分子中的離域π鍵可表示為π66），該配合物中有一種配體是環(huán)戊二烯基
，環(huán)戊二烯負(fù)離子的離域π鍵應(yīng)表示為 。
（3）在一定條件下，CO2分子可形成俗稱干冰的晶體。在干冰的立方晶胞中，碳原子位于頂點(diǎn)和面心位置，分子軸平行于立方體的體對(duì)角線，如圖所示。
①該晶體中CO2分子的配位數(shù)；
②以下晶體中，與干冰具有相同晶體結(jié)構(gòu)的是；
A．Na
B．碘
C．Cu
D．Mg
E．冰
③已知干冰的密度為ρg?cm-3，計(jì)算兩個(gè)分子中心之間的最短距離L=pm（用含ρ、NA的代數(shù)式表示）。發(fā)布：2024/12/30 18:0:1組卷：30引用：2難度：0.5 -
3．氟代硼酸鉀（KBe2BO3F2）是激光器的核心材料，我國化學(xué)家在此領(lǐng)域的研究走在了世界的最前列。回答下列問題：
（1）氟代硼酸鉀中非金屬元素原子的電負(fù)性大小順序是。
（2）NaBH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，其中的陰離子空間構(gòu)型是，中心原子的雜化方式為。NaBH4中存在（填標(biāo)號(hào)）。
a.離子鍵
b.氫鍵
c.σ鍵
d.π鍵
（3）BeCl2中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的BeCl2的結(jié)構(gòu)式為。
（4）第三周期元素氟化物的熔點(diǎn)如表：
解釋表中氟化物熔點(diǎn)變化的原因：化合物 NaF MgF2 AlF3 SiF4 PF5 SF6 熔點(diǎn)/℃ 993 1261 1291 -90 -83 -50.5 。
（5）CaF2的一種晶胞如圖所示。Ca2+占據(jù)F-形成的空隙，若r（F-）=xpm,r（Ca2+）=ypm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則CaF2的密度ρ=g?cm-3（列出計(jì)算表達(dá)式）。發(fā)布：2024/12/30 18:30:1組卷：7引用：2難度：0.5
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