Question

14．鎵（Ga）、鍺（Ge）、砷（As）、硒（Se）均為第四周期的元素，它們?cè)诟呖萍技舛丝茖W(xué)特別是信息領(lǐng)域有著廣泛的用途．試回答下列問題：
（1）鎵、鍺、砷、硒的第一電離能由大到小的順序是As＞Se＞Ge＞Ga．（用元素符號(hào)表示）
（2）亞硒酸（H₂SeO₃）是一種劇毒物質(zhì)，SeO₃^2-中硒原子的雜化方式為sp³．
（3）AsH₃沸點(diǎn)比NH₃低，其原因是NH₃分子間能形成氫鍵，而As電負(fù)性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵．
（4）已知砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，則砷化鎵的化學(xué)式為GaAs．
（5）在700℃時(shí)，將（CH₃）₃Ga和AsH₃混合反應(yīng)可制備砷化鎵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為（CH₃）₃Ga+AsH₃$\stackrel{700℃}{→}$GaAs+3CH₄．

Answer 1

分析 （1）同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大，As的4p能級(jí)含有3個(gè)電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能較高；
（2）根據(jù)SeO₃^2- 中的Se原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)可以判斷雜化方式；
（3）從是否形成氫鍵的角度分析；
（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，利用均攤法計(jì)算出晶胞中各原子個(gè)數(shù)比，進(jìn)而確定化學(xué)式；
（5）根據(jù)元素守恒可寫出化學(xué)方程式．

解答 解：（1）同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大，As的4p能級(jí)含有3個(gè)電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能較高，則第一電離能As＞Se＞Ge＞Ga，
故答案為：As＞Se＞Ge＞Ga；
（2）根據(jù)SeO₃^2- 中的Se原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為$\frac{6+2}{2}$=4，所以硒原子的雜化方式為可以判斷雜化方式為sp³，
故答案為：sp³； 
（3）N原子半徑較小，電負(fù)性較大，對(duì)應(yīng)的NH₃分子間能形成氫鍵，沸點(diǎn)較高，而As電負(fù)性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵，沸點(diǎn)較低，
故答案為：NH₃分子間能形成氫鍵，而As電負(fù)性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵；
（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，利用均攤法可知，晶胞中砷、鎵原子個(gè)數(shù)分別為4和$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，它們的個(gè)數(shù)比為1：1，所以其化學(xué)式為GaAs，
故答案為：GaAs；
（5）在700℃時(shí)，將（CH₃）₃Ga和AsH₃混合反應(yīng)可制備砷化鎵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為（CH₃）₃Ga+AsH₃$\stackrel{700℃}{→}$GaAs+3CH₄，
故答案為：（CH₃）₃Ga+AsH₃$\stackrel{700℃}{→}$GaAs+3CH₄．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及元素周期律的遞變規(guī)律、雜化類型的判斷、氫鍵、晶胞的計(jì)算等知識(shí)，題目難度中等，注意有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的積累．