Question

（1）第ⅢA、ⅤA族元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似．Ga原子的電子排布式為

 

．在GaN晶體中，每個(gè)Ga原子與

 

個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為

 

．在四大晶體類型中，GaN屬于

 

晶體．N元素原子的價(jià)層電子的軌道表示式為

 

．
（2）人工模擬酶是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)．有研究表明，化合物X可用于研究模擬酶，當(dāng)其結(jié)合或C
（Ⅰ）如下圖（Ⅰ表示化合價(jià)為+1）時(shí)，分別形成a和b：

①a中連接相鄰含N雜環(huán)的碳碳鍵可以旋轉(zhuǎn)，說明該碳碳鍵具有

 

鍵的特性．
②C、N、H、O四種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?!--BA-->

 

．C與O構(gòu)成的常見的CO₂的電子式為

 

．寫出N與O形成和CO₂的等電子體物質(zhì)的化學(xué)式為

 

．
③微粒間的相互作用包括化學(xué)鍵和分子間相互作用，比較a和b中微粒間相互作用力的差異

 

．
（③a中微粒間相互作用為分子間氫鍵和范德華力，b中是配位鍵）

Answer 1

分析：（1）Ga是31號元素，其基態(tài)原子核外有31個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其原子核外電子排布式；
單晶硅是Si正四面體向空間延伸的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，為原子晶體，GaN晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，GaN屬于原子晶體，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為與但晶硅中Si的結(jié)構(gòu)相似；
根據(jù)GaN的構(gòu)成微粒確定晶體類型；
氮原子核外有7個(gè)電子，最外層有5個(gè)電子，最外層電子就是N元素價(jià)電子；
（2）①σ鍵可以旋轉(zhuǎn)，π鍵不能旋轉(zhuǎn)；
②元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越強(qiáng)，同一周期中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大；二氧化碳分子中每個(gè)氧原子和碳原子形成共價(jià)雙鍵；
原子個(gè)數(shù)相等價(jià)電子數(shù)相等的微粒為等電子體；
③a中含有含有氫鍵，b中含有配位鍵．

解答：解：（1）Ga原子是31號元素，Ga原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；GaN晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，GaN屬于原子晶體，每個(gè)Ga原子與4個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為正四面體，氮原子核外有7個(gè)電子，最外層有5個(gè)電子，最外層電子就是N元素價(jià)電子，其價(jià)電子軌道表示式為，，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；4；正四面體；原子；；
（2）①σ鍵可以旋轉(zhuǎn)，π鍵不能旋轉(zhuǎn)，所以具有σ鍵的特點(diǎn)，故答案為：σ；
②元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越強(qiáng)，同一周期中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大，所以C、N、H、O四種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)镠＜C＜N＜O；二氧化碳分子中每個(gè)氧原子和碳原子形成共價(jià)雙鍵，所以二氧化碳的電子式為，原子個(gè)數(shù)相等價(jià)電子數(shù)相等的微粒為等電子體，所以N與O形成和CO₂的等電子體物質(zhì)的化學(xué)式為N₂O，
故答案為：H＜C＜N＜O；；N₂O；
③根據(jù)圖片知，a中含有含有氫鍵，b中含有配位鍵，故答案為：a中含有含有氫鍵，b中含有配位鍵．

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，明確物質(zhì)結(jié)構(gòu)是解本題關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，知道電負(fù)性大小的判斷方法、電子式的書寫規(guī)則，難度不大．