Question

（1）隨著人們生活質量的提高，不僅室外的環境安全為人們所重視，室內的環境安全和食品安全也越來越為人們所關注．甲醛是室內主要空氣污染物之一（其沸點是-19.5
℃），甲醇是“假酒”中的主要有害物質（其沸點是64.65℃），甲醇的沸點明顯高于甲醛的主要原因是

 

；甲醛分子中C的雜化方式為

 

，分子中共有

 

個π鍵．
（2）砷化鎵屬于第三代半導體，它能直接將電能轉化為光能．已知砷化鎵的晶胞結構如圖．回答下列問題：
①下列說法正確的是

 

（選填序號）
A．砷化鎵晶胞結構與NaCl相同
B．第一電離能：As＞Ga
C．電負性：As＞Ga
D．砷和鎵都屬于p區元素
②Ga的核外電子排布式為

 

；
③砷化鎵是將（CH₃）₃Ga和AsH₃用MOCVD方法制備得到，該反應在700℃進行，反應的方程式為

 

； （CH₃）₃Ga中碳鎵鍵之間鍵角為

 

．

Answer 1

分析：（1）氫鍵的存在導致物質的熔沸點升高；根據價層電子對互斥理論確定原子雜化方式；共價雙鍵中一個σ鍵一個π鍵；
（2）①A．砷化鎵晶胞結構與NaCl不同；
B．同一周期元素中，第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第IIA、第VA族元素第一電離能大于相鄰元素；
C．同一周期元素中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大；
D．根據最后填入電子名稱判斷區名稱；
②Ga是33號元素，其原子核外有33個電子，根據構造原理書寫其基態原子核外電子排布式；
③根據反應物、生成物及反應條件書寫方程式，根據價層電子對互斥理論確定其空間構型，從而確定其鍵角．

解答：解：（1）甲醇分子間存在氫鍵，甲醛中不存在氫鍵，氫鍵的存在導致甲醇的熔沸點升高；甲醛分子中C原子價層電子對個數為3且不含孤電子對，所以C原子為sp²雜化，甲醛分子中含有一個C=O鍵，所以含有一個π鍵，
故答案為：甲醇分子間存在氫鍵，而甲醛沒有；sp²；1；
（2）①A．該晶胞中配位數是4，氯化鈉中配位數是6，所以砷化鎵晶胞結構與NaCl不同，故A錯誤；
B．同一周期元素中，第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第IIA、第VA族元素第一電離能大于相鄰元素，所以第一電離能：As＞Ga，故B正確；
C．同一周期元素中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大，電負性As＞Ga，故C正確；
D．根據最后填入電子名稱判斷區名稱，砷和鎵都屬于p區元素，故D正確；
故選BCD；
②Ga是33號元素，其原子核外有33個電子，根據構造原理知該基態原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4S²4P¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4S²4P¹；
③砷化鎵是將（CH₃）₃Ga和AsH₃用MOCVD方法制備得到，同時還生成甲烷，反應方程式為：（CH₃）₃Ga+AsH₃

700℃  .

GaAs+3CH₄，Ga原子最外層有3個電子，（CH₃）₃Ga中Ga原子的最外層電子全部成鍵且不含孤電子對，所以其結構為平面三角形，則鍵角為120°，
故答案為：（CH₃）₃Ga+AsH₃

700℃  .

GaAs+3CH₄；120°．

點評：本題考查了物質結構和性質，涉及核外電子排布式的書寫、空間構型的判斷、原子雜化方式的判斷等知識點，利用構造原理、價層電子對互斥理論來分析解答，題目難度中等．