Question

9．硅、鍺、磷化錮、氮化鎵、聚丙烯睛都是半導體材料．
（1）基態(tài)鍺（Ge）原子的核外電子排布式為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，則丙烯睛分子中，碳原子的雜化軌道類型有sp²雜化、sp雜化，σ鍵和π鍵的個數比為2：1．
（3）（CH₃）₃Ga、（CH₃CH₂）₃Ga是制取氮化稼的常見鎵源，常溫常壓下均為無色透明的液體．下列說法正確的是AB（填標號）．
A．（CH₃）₃Ga晶體屬于分子晶體
B．（CH₃）₃Ga中所含化學鍵都是極性鍵
C．（CH₃CH₂）₃Ga晶體中含有氫鍵
D．（CH₃CH₂）₃Ga中所有原子都達到稀有氣體的穩(wěn)定結構
（4）氮化稼（GaN）的晶體結構如圖1所示．該晶體中有（填“有”或“無”）配位鍵存在，判斷的依據是氮化稼（GaN）的晶體中1個Ga原子可以和4個N形成共價鍵，而Ga的最外層電子數為3，所以Ga原子提供1個空軌道，N原子提供孤電子對，形成配位鍵；
（5）圖2表示碳、硅和磷元素的四級電離能變化趨勢，其中表示磷的曲線是_b（填標號）．

Answer 1

分析 （1）Ge是32號元素，其原子核外有32個電子，根據構造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；
（2）A．分子晶體的熔、沸點低；
B．不同非金屬元素之間形成極性共價鍵；
C．根據只有和電負性大的元素（如O，N，F(xiàn)等）相連的H與電負性大的元素（如O，N，F(xiàn)等）相連才能形成氫鍵；
D．稀有氣體的穩(wěn)定結構：只有1個電子層，有2個電子或最外層為8電子結構；
（3）Ga的最外層電子數為3，而氮化稼（GaN）的晶體中1個Ga原子可以和4個N形成共價鍵，即Ga形成4條共價鍵；
（4）根據雜化軌道數=σ鍵數目+孤對電子對數，確定雜化類型；根據1個單鍵是1個σ鍵，一個雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵，一個三鍵含有1個σ鍵和2個π鍵；
（5）利用第一電離能大小判斷，同一主族元素的第一電離能隨著原子序數的增大而減小，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而增大，注意同一周期的第ⅤA族的大于第ⅥA族的；

解答 解：（1）Ge是32號元素，其原子核外有32個電子，根據構造原理知其基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²；
（2）丙烯腈分子CH₂=CH-CN中雙鍵上的碳原子形成3個σ鍵，無孤電子對，sp²雜化，與氮相連的碳原子形成2個σ鍵，無孤電子對，sp雜化；丙烯腈（CH₂=CH-C≡N）分子中含有6個σ鍵和3個π鍵，數目之比為 2：1；
故答案為：sp²雜化、sp雜化；2：1；
（3）A．（CH₃）₃Ga在常溫常壓下均為無色透明的液體，熔點低，屬于分子晶體，故A正確；
B．（CH₃）₃Ga中所含化學鍵為碳氫鍵、碳稼鍵，都屬于極性鍵，故B正確；
C．（CH₃CH₂）₃Ga晶體中沒有電負性大的原子，不能形成氫鍵，故C錯誤；
D．（CH₃CH₂）₃Ga中Ga原子最外層只有6個電子，未達到稀有氣體的穩(wěn)定結構，故D錯誤；
故選：AB．
（4）Ga的最外層電子數為3，而氮化稼（GaN）的晶體中1個Ga原子可以和4個N形成共價鍵，即Ga形成4條共價鍵，所以Ga原子提供1個空軌道，N原子提供孤電子對，形成配位鍵；
故答案為：有；氮化稼（GaN）的晶體中1個Ga原子可以和4個N形成共價鍵，而Ga的最外層電子數為3，所以Ga原子提供1個空軌道，N原子提供孤電子對，形成配位鍵；
（5）同一主族元素的第一電離能隨著原子序數的增大而減小，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而增大，第ⅤA族的大于第ⅥA族的，碳第一電離能大于磷，所以碳、硅和磷的第一電離能：碳＞磷＞硅，故選b．

點評 本題考查電子排布式、化學鍵的分類與判斷、原子的雜化、第一電離能以及有關晶體的性質，難度不大，要求學生對基礎知識能夠熟練掌握．