Question

已知X、Y和Z三種元素的原子序數之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子,Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成負一價離子。請回答下列問題:

(1)X元素原子基態時的電子排布式為 ,該元素的符號是 。

(2)Y元素原子的電子排布圖為 ,元素X與Y的電負性比較:X Y(填“＞”或“＜”)。

(3)X與Z可形成化合物XZ3,該化合物的空間構型為 。

(4)由元素X與鎵元素組成的化合物A為第三代半導體。已知化合物A的晶胞結構如圖所示。(黑球位于立方體內,白球位于立方體頂點和面心)

請寫出化合物A的化學式 ;化合物A可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃下反應制得,反應的化學方程式為 。

(5)已知(CH3)3Ga為非極性分子,則其中鎵原子的雜化方式為 。

 

Answer 1

(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 (其他合理答案也給分) As

(2) ＜

(3)三角錐形

(4)GaAs (CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4

(5)sp2雜化

【解析】X的最外層電子排布為4s24p3,故為33As;2p軌道有兩個未成對電子,可能是6C或8O,因Y能夠與砷形成As2Y3化合物,故Y為8O;As、O、Z的原子序數之和為42,故Z為1H。

(2)周期表中氧元素在砷元素的右上方位置,故電負性氧大于砷。

(3)AsH3的結構與氨相似,為三角錐形。

(4)As位于晶胞內,有4個。Ga的個數為:8×1/8+6×1/2=4,故化學式為GaAs。

(5)因分子為非極性分子,故空間結構對稱,Ga原子處于正三角形的中心,而三個C原子位于三角形的三個頂點上。中心原子Ga為sp2雜化。