高中 | 共价化合物 题目答案及解析

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高中 | 共价化合物题目答案及解析如下,仅供参考!

必修二

第一章 物质结构 元素周期律

第三节 化学键

共价化合物

镓的化合物氮化镓$\rm (\text{GaN}\rm )$和砷化镓$\rm (\text{GaAs}\rm )$作为第三代半导体材料,具有耐高温、耐高电压等特性,是目前全球半导体研究的前沿和热点。

 

元素$\text{As}$在元素周期表中的位置是                ,原子核外能量最高的电子位于                $\rm ($填电子层符号$\rm )$

[["

第四周期$\\rm VA$$\\rm N$

"]]

①砷元素原子核外有四个电子层,最外层电子数为五,位于周期表第四周期$\rm VA$族;

故答案为:第四周期$\rm VA$

②砷元素能量最高的电子层为第四层电子层,其序号为$\rm N$

故答案为$\rm :N$

$\text{Ga}$为门捷列夫预言的“类铝”,下列有关说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

原子半径$r\\left( \\text{Ga} \\right)\\lt r\\left( \\text{As} \\right)$

","

$\\text{Ga}$的最高价氧化物对应水化物的碱性比$\\text{Al}$元素最高价氧化物对应水化物的碱性强

","

$\\text{Ga}$的最高价氧化物化学式为$\\text{G}{{\\text{a}}_{2}}{{\\text{O}}_{3}}$,熔点比$\\text{A}{{\\text{l}}_{2}}{{\\text{O}}_{3}}$

","

$\\text{Ga}$在干燥空气中可能较稳定并生成氧化物薄膜阻止金属继续氧化

"]
[["B"]]

镓是类铝,镓和铝位于同一主族;

$\rm A$.元素镓和砷位于同一周期,砷的原子序数大,镓原子半径大,$\rm A$错误;

$\rm B$.镓的金属性强于铝,其最高价氧化物对应水化物碱性强,$\rm B$正确;

$\rm C$.镓和铝同一主族,二者氧化物均为离子晶体,但氧化铝的晶格能大熔点高;$\rm C$错误;

$\rm D$.金属镓会和空气中的氧气剧烈反应,$\rm D$错误;

故答案选$\rm B$

溴与砷同周期,以下大小关系正确的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

非金属性:$\\text{N}\\lt \\text{As}$

","

稳定性:$\\text{N}{{\\text{H}}_{3}}\\gt \\text{As}{{\\text{H}}_{3}}$

","

酸性:$\\mathrm{H}_3 \\mathrm{AsO}_4\\gt \\mathrm{HBrO}_4$

","

还原性:$\\text{B}{{\\text{r}}^{-}}\\gt \\text{A}{{\\text{s}}^{3-}}$

"]
[["B"]]

题干中溴与砷同周期,

$\rm A$.氮元素和砷元素位于同一主族,$\rm N$的非金属性强于$\rm As$$\rm A$错误;

$\rm B$$\rm N$的非金属性强于$\rm As$$\rm NH_{3}$的稳定性强于$\rm AsH_{3}$,$\rm B$正确;

$\rm C$$\rm Br$的非金属性强于$\rm As$$\rm HBrO_{4}$的酸性强于$\rm H_{3}AsO_{4}$,$\rm C$错误;

$\rm D$.单质的氧化性$\rm Br_{2}\gt As$,离子的还原性$\rm Br^{-}\lt As^{3-};\rm D$错误;

故答案选$\rm B$

已知$\text{GaC}{{\text{l}}_{3}}$$\text{GaN}$$\text{GaAs}$熔融状态均不导电,熔点如下: 

物质

$\rm GaCl_{3}$

$\rm GaAs$

$\rm GaN$

熔点$\rm /^\circ C$

$\rm 77.9$

$\rm 1238$

$\rm 1700$

下列关于以上三种晶体的说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

晶体中都含有$\\text{G}{{\\text{a}}^{3+}}$

","

构成晶体的基本微粒都相同

","

都是共价化合物

","

晶体中都只含有一种作用力

"]
[["C"]]

$\rm A$.三种物质均不是离子晶体或金属晶体,故不存在$\rm Ga^{3+}$,$\rm A$错误;

$\rm B$.因为共价晶体和分子晶体构成粒子不同,氮化镓和砷化镓均为共价晶体而氯化镓为分子晶体,$\rm B$错误;

$\rm C$.共价晶体和共价晶体均属于共价化合物,$\rm C$正确;

$\rm D$.氯化镓为分子晶体,分子内存在共价键,分子间存在范德华力,$\rm D$错误;

故答案选$\rm C$

试解释上述三种晶体熔点高低的原因                

[["

$\\rm GaAs$$\\rm GaN$均是共价晶体,$\\rm GaCl_{3}$是分子晶体

"]]

因为共价晶体的熔点高于分子晶体的熔点,氮化镓和砷化镓均为共价晶体而氯化镓为分子晶体,氯化镓的熔点最低;氮的原子半径小于砷的原子半径,对于共价晶体而言,键长越长,键能越小,熔点越小;

故答案为:$\rm GaAs$$\rm GaN$均是共价晶体,$\rm GaCl_{3}$是分子晶体;

$\rm 270\;\rm ^\circ\rm C$时,氯化镓蒸汽相对于氧气的密度为$\rm 11$,推测此时氯化镓的分子式为                

[["

$\\rm Ga_{2}Cl_{6}$

"]]

$\rm 270\;\rm ^\circ\rm C$时,氯化镓蒸汽相对于氧气的密度为$\rm 11$,此时氯化镓的相对分子质量为$\rm 352$,而$\rm GaCl_{3}$的相对分子质量为$\rm 176$,故此时绿花镓的分子式为$\rm :$ $\rm Ga_{2}Cl_{6}$

故答案为:$\rm Ga_{2}Cl_{6}$

废弃的含$\text{GaAs}$的半导体材料可以用浓硝酸溶解,放出红棕色气体,同时生成${{\text{H}}_{3}}\text{As}{{\text{O}}_{4}}$$\text{Ga}{{\left( \text{N}{{\text{O}}_{3}} \right)}_{3}}$。写出该反应的化学方程式,并标出转移电子方向和数目                

[["

"]]

该反应用双线桥表示电子的转移为:

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