第一代半导体材料(Si、Ge等) 与第二代半导体材料(GaAs、 InSb等)一起，将人类...

第一代半导体材料（Si. Ge等）与第二代半导体材料（GaAs、 InSb等）一起，将人类推进了信息时代。近年来，以碳化硅( SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料的出现，开辟了人类资源和能源节约型社会的新发展，也成为了科学家研究的热点。

(1)基态锗原子的价电子排布图为_____。

(2)N、P、As位于同一主族，基态氮原子的核外共有____种不同运动状态的电子，N20的空间构型为____，与P043-互为等电子体的分子有 ____（填一种即可）。

(3)酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到广泛的应用，其结构如图所示，中心离子为钴离子。

酞菁钴中碳原子的杂化轨道类型为____；与钴离子通过配位健结合的氮原子的编号是_____。

(4)已知PH3分子的键角约为94°，而AsH3分子的键角约为91.8°，试用价层电子对互斥理论解释PH3的键角比AsH3的键角大的原因_____________________。

(5)第三周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在磷和铝之间的元素有______。

(6)氮化硼、氮化铝、氮化镓的结构类似于金刚石，熔点如表中所示：

试从结构的角度分析它们熔点不同的原因___________________。

(7)磷化铝晶胞如图所示，若两个铝原子之间的最近距离为d pm，NA代表阿伏加德罗常数　　 的值，则磷化铝晶体的密度ρ= ____g/cm3。

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第一代半导体材料(Si、Ge等) 与第二代半导体材料(GaAs、  InSb等)一起，将人类推进了信息时代。近年来，以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料的出现，开辟了人类资源和能源节约型社会的新发展，也成为了科学家研究的热点。

（1）N、P、AS位于同一主族，基态氮原子的核外共有___种不同运动状态的电子，N2O的空间构型为_______。

（2）酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到广泛的应用，其结构如图所示，中心离子为钴离子。 酞菁钻中碳原子的杂化轨道类型为___；与钴离子通过配位健结合的氮原子的编号是_______。

（3）C与N处于同周期相邻元素，C形成的一种重要物质可燃冰是天然气水合物，具有笼形结构如图A (表面的小球是水分子，内部的大球是甲烷分子)。图A 中最小的环中连接的原子总数是_______。 可燃冰晶体具有多种笼状结构，其中一种由1个图A所示笼分别用2 个面与另外两个相同的笼共面而成，则中间笼实际占有____个水分子。

（4）已知PH3分子的键角约为94%，而AsH3分子的键角约为91.8°，试用价层电子对互斥理论解释PH3的键角比AsH3的键角大的原因________________。

（5） 第三周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在磷和铝之间的元素有____。

（6）氮化硼、氮化铝、氮化镓的结构类似于金刚石，熔点如表中所示；试从结构的角度分析它们熔点不同的原因__________________。

（7）磷化铝晶胞如图所示，若两个铝原子之间的最近距离为dpm，NA代表阿伏加德罗常数的值，则磷化铝晶体的密度p=_____g/cm3。

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砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料或用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。部分元素在周期表中位置如下:

回答下列问题:

（1）六种元素中，非金属性最强的元素是:________.写出As原子的最外层的电子排布式_________,As原子核外有_____个未成对电子。

（2）根据元素周期律，可判断原子半径Ga_____As。(选填“>”、  “<”或“=”)。写出铝的最高价氧化物对应水化物的电离方程式:________________

（3）NH3 的分子构型是_______。GaF3的熔点高于1000°C,GaCl3的熔点为77.9°C,可能的原因是_______.写出C2H2的电子式为:_________

（4）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因___________

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CrSi、Ge-GaAs、ZnGeAs2、聚吡咯、碳化硅和氧化亚铜都是重要的半导体化合物。回答下列问题：

(1)基态铬原子的核外电子排布式为___________，其中未成对电子数为____________。

(2) Ge-GaAs中元素Ge、Ga、As的第一电离能从大到小的顺序为_______________。ZnGeAs2中 Zn、Ge、As 的电负性从大到小的顺序为________________。

(3) 聚吡咯的单体为吡咯()，该分子中氮原子的杂化轨道类型为__________；分子中σ键与π键的数目之比为________________。

(4)碳化硅、晶体硅及金刚石的熔点如下表：

分析熔点变化规律及其差异的原因：__________________________________________________。

(5)氧化亚铜的熔点为1235℃，其固态时的单晶胞如下图所示。

①氧化亚铜属于__________晶体。

②已知Cu2O的晶胞参数a=425.8pm,则其密度为__________ g·cm-3 (列出计算式即可)。

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专家们预言：随着新陶瓷技术的发展，人类将重返“石器时代”，不过是个全新的石器时代。新型无机非金属材料碳化钛、碳化硼、氮化硅等称为非氧化物陶瓷。合成这些物质需要在高温条件下进行。在合成工艺中必须注意(　　)

A．通入足量的氧气                        B．避免与氮气接触

C．可在氮气气氛中合成                    D．通入少量的氧气

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太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGS（CIS中掺入Ga）等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。

（1）亚铜离子（Cu⁺）基态时的价电子排布式表示为________。

（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为________（用元素符号表示）。

（3）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能与水反应生成[B(OH)₄]^－而体现一元弱酸的性质。

①[B(OH)₄]^－中B的原子杂化类型为________________________；

②不考虑空间构型，[B(OH)₄]^－的结构可用示意图表示为________________________。

（4）单晶硅的结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键，则得右图所示的金刚砂（SiC）结构；若在晶体硅所有Si—Si键中插入O原子即得SiO₂晶体。

①在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为________________；

②判断a. SiO₂，b.干冰，c.冰3种晶体的熔点从小到大的顺序是 ________（填序号）。

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太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGS（CIS中掺人Ga）等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。

（1）镓的基态原子的电子排布式是___________。

（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为________（用元素符号表示）。

（3）H₂Se的酸性比H₂S____（填“强”或“弱”）。气态SeO₃分子的立体构型为____________。

（4）硅烷（Si_nH_2n+2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是________。

（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能与水反应生成[B（OH）₄]^—而体现一元弱酸的性质，则[B（OH）₄]^—中B的原子杂化类型为________。

（6）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是____，反应的离子方程式为________。

（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶脆中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为________，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为________g·cm^-3（已知lpm=10^-12m，只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加塞罗常数为N_A）。

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太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGs（CIS中掺入Ga）等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。

（1）亚铜离子（Cu⁺）基态时的价电子排布式表示为________。

（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为________（用元素符号表示）。

（3）Cu晶体的堆积方式是________（填堆积名称），其配位数为________；往Cu的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH₃)₄]SO₄，下列说法正确的是_____

A．[Cu (NH₃)₄]SO₄中所含的化学键有离子键、极性键和配位键

B．在[Cu(NH₃)₄ ]²⁺中Cu²⁺给出孤对电子，NH₃提供空轨道

C．[Cu (NH₃)₄]SO₄组成元素中第一电离能最大的是氧元素

D．SO₄^2-与PO₄^3-互为等电子体，空间构型均为正四面体

（4）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H₃BO₃）溶于水显弱酸性，但它却只是一元酸，可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元弱酸的原因。

①H₃BO₃中B的原子杂化类型为________；

②写出硼酸在水溶液中的电离方程式________。

（5）硅与碳是同一主族元素，其中石墨为混合型晶体，已知石墨的层 间距为335pm,C-C键长为142pm,计算石墨晶体密度（要求写出计算过程，得出结果保留三位有效数字,N_A为6.02×10²³mol^-1）

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太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGS(CIS中掺入Ga)等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。亚铜离子(Cu+)基态时的价电子排布式表示为________。

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第VA族元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用

（1）砷的电子排布式为　　　　　　　　　　　　 ，N、P、As三种元素的最常见氢化物沸点由高到低的顺序为　　　　　　　　　　　　　 ，高纯度砷可用于生产半导体材料GaAs，在GaAs晶体中，Ga、As原子最外电子层均达到8电子稳定结构，则GaAs晶体中砷的配位数为　　　 。

（2）对硝基苯酚水合物是一种具有特殊功能的物质，其结构简式为。该物质中几种元素的第一电离能由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　　 ，该物质的晶体中肯定不存在的作用力是　　　　　　　　 。

a．氢键　　 b．极性键　　 c．范德华力　　 d．离子键　　 e．σ键

（3）科学家将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO42－互为等电子体，则该阴离子的化学式是　　　　　　　　　 。

（4）PM2. 5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NOx、O3、CH2=CHCHO、HCOOH、CH3COOONO2 (PAN）等二次污染物。

①N2O结构式可表示为N=N=O，N2O中氮原子的杂化轨道类型为　　　　　　 ，1 mol PAN中含σ键数目为　　　 。

②测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用85 Kr。Kr晶体为面心立方晶体，若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子为n个，则=　　 　　　　　 　 （填数字）。已知Kr晶体的密度为ρg/cm3 ，摩尔质量为Mg/mol，阿伏伽德罗常数用NA表示，列式表示Kr晶胞参数a = 　　　　　　　　　 nm。

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