时间:2020-07-08 00:57:15
1、选择题 [化学—物质结构与性质]（13分）
Ⅰ．现今运动场馆大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。目前市售LED晶片，材质基本以GaAs（砷化镓）、InGaN（氮化铟镓）为主。砷化镓作为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。
已知砷化镓的晶胞结构如图所示。请回答下列问题：
（1）下列说法正确的是?（填字母序号）。?
a．砷化镓晶胞结构与NaCl相同? b．第一电离能：As＞Ga
c．电负性：As＞Ga? d．砷化镓晶体中含有配位键?
e．GaP与GaAs互为等电子体
（2）AsH3空间构型为__ __；砷化镓可由(CH3)3Ga 和AsH3在700℃时制得，(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为?。
Ⅱ． 金属铜的导电性仅次于银，居金属中的第二位，大量用于电气工业。
（3）Cu的价电子排布式为__________；请解释金属铜能导电的原因?。
（4）在硫酸铜溶液中通入过量的氨气，小心蒸发，最终得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4晶体，晶体中
含有的化学键除普通共价键外，还有?和?。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，单NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是?。
参考答案：（1）b c d e（2分）?（2）三角锥型（2分）? sp2?（2分）
（3）3d104s1（2分）?金属铜存在自由电子，通电后发生电子的定向移动产生电流（1分）
（4）配位键、离子键（2分）? F比H电负性大，吸引电子能力强，电子对强烈偏向于F，故N原子的孤电子对不易与Cu2+形成配位键?（2分）
本题解析：：（1）a．GaAs晶体中As分布于晶胞体心，Ga分布于顶点和面心，而NaCl中阴阳离子分别位于晶胞的顶点、面心以及棱和体心，二者结构不同，故a错误；b．同周期元素从左到右第一电离呈增大趋势，但第VA族大于第IIIA族，第IIA族大于第IIIA族，所以则第一电离能：As＞Ga，故b正确；c．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：As＞Ga，故c正确；d．砷价电子数是5个而镓是3个，要满足8电子稳定结构，则 砷化镓晶体中含有配位键，故d正确；e．GaP的价层电子为3+5=8，SiC的价层电子为4+4=8，GaAs价层电子数为3+5=8，则为等电子体，故e正确；故答案为：bcde；（2）AsH3中含有3个δ键和1个孤电子对，为三角锥形，（CH3）3Ga中Ga形成3个δ键，没有孤电子对，为sp2杂化；
（3）Cu的原子序数是29，根据核外电子排布规律可知铜的价电子排布式为3d104s1。由于金属铜存在自由电子，通电后发生电子的定向移动产生电流，因此金属铜能导电；
（4）根据物质的结构可知，铜离子与硫酸根离子之间还存在离子键。铜离子与氨气分子间还存在配位键。由于F比H电负性大，吸引电子能力强，电子对强烈偏向于F，故N原子的孤电子对不易与Cu2+形成配位键。
本题难度：一般
2、选择题 美国科学家宣称发现了普通盐水在无线电波照射下可燃烧，有望解决用水作人类能源的重大问题。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”，释放出氢原子，若点火，氢原子就会在该种频率下持续燃烧。上述中“结合力”实质是
[? ]
A.分子间作用力
B.氢键
C.非极性共价键
D.极性共价键
参考答案：D
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 （12分）已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。回答下列问题：
（1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是_______________；
（2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是_________；
（3）R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物的化学式是 _________________；
（4）这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式）________________，其原因是____________________；
②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是_________________________.；
（5）W和Q所形成的结
构陶瓷材料的一种合成方法如下：W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W(QH2)4和HCL气体；W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是?________
参考答案：（1）原子晶体。（2）NO2和N2O4（3）As2S5。（4）①NH3> AsH3 > PH3,因为前者中含有氢键,后两者构型相同，分子间作用力不同；②电子数相同的有SiH4、PH3和H2S结构分别为正四面体，三角锥和V形。（5）SiCl4 + 4NH3 = Si(NH2)4 + 4HCl，3Si(NH2)4 = 8NH3 + Si3N4
本题解析：略
本题难度：一般
4、简答题 （2008?上海，23）四种短周期元素的性质或结构信息如下表．请根据信息回答下列问题．
| 元素 | A | B | C | D 性质或 结构 信息 室温下单质呈粉末状固体，加热易熔化；单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰 单质常温、常压下是气体，能溶于水；原子的M层上有7个电子 单质质软、银白色固体、导电性强；单质在空气中燃烧发出黄色的火焰 原子最外电子层有4个电子；单质为空间网状晶体，具有很高的熔、沸点 |
参考答案：（1）B元素从“气体”可知是非金属元素，从M层上有7个“电子”知是Cl元素，位于元素周期表第三周期ⅦA族，
A元素的单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，应是S元素，其电子式为
，
故答案为：第三周期ⅦA族；
；
（2）C单质的焰色反应呈黄色，则C为Na，为活泼金属，与水剧烈反应生成NaOH和氢气，
反应的方程式为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑，生成NaOH，溶液呈碱性，PH大于7，
故答案为：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑；大于；
（3）D元素最外层电子数为4，结合空间网状结构和“很高的熔、沸点”应该是C元素或Si元素，
最高价氧化物为SiO2或CO2，SiO2是原子晶体，硬度大，CO2是分子晶体，硬度小，
故答案为：大；SiO2是原子晶体（或小；CO2是分子晶体）；
（4）同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，比较元素非金属性的强弱可从它们之间的相互置换、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性强弱等方面去判断，
故答案为：Cl；高氯酸的酸性大于硫酸的酸性或氯化氢稳定性比硫化氢强．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 原子个数相同、核外电子数相同的分子(离子)的空间构型相同。以下微粒为三角锥形的是
A．NH4+
B．H3O+
C．H2S
D．CH4
参考答案：B
本题解析：A．铵根离子中价层电子对数=（5-1+4×1）/2=4，且不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体型，故A不符合； B．水合氢离子中，价层电子对数=4，且含有一个孤电子对，所以其空间构型是三角锥型，故B符合； C．硫化氢分子中，价层电子对=3，且含有一个孤电子对，所以其空间构型是V型，故C不符合； D．甲烷分子中，价层电子对=4，且不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体型，故D不符合；故选B．
本题难度：一般