氮化鎵(GaN)、碳化硅(SiC)材料是最成熟的第三代半導(dǎo)體的代表,GaN通常以GaCl3為鎵源,NH3為氮源制備,具有出色的抗擊穿能力,能耐受更高的電子密度。
(1)請寫出基態(tài)Ga原子的核外電子排布式 [Ar]3d104s24p1[Ar]3d104s24p1。Ga、N和O的第一電離能由小到大的順序?yàn)?Ga<O<NGa<O<N。
(2)GaCl3熔點(diǎn)為77.9℃,氣體在270℃左右以二聚物存在,GaF3熔點(diǎn)1000℃,GaCl3的熔點(diǎn)低于GaF3的原因?yàn)?GaCl3為分子晶體,熔化時破壞分子間作用力,GaF3為離子晶體,熔化時破壞離子鍵,離子鍵強(qiáng)于分子間作用力,所以GaCl3的熔點(diǎn)低于GaF3GaCl3為分子晶體,熔化時破壞分子間作用力,GaF3為離子晶體,熔化時破壞離子鍵,離子鍵強(qiáng)于分子間作用力,所以GaCl3的熔點(diǎn)低于GaF3。
(3)GaCl3?xNH3(x=3,4,5,6)是一系列化合物,向含1molGaCl3?xNH3的溶液中加入足量AgNO3溶液,有難溶于硝酸的白色沉淀生成;過濾后,充分加熱濾液,有4mol氨氣逸出,且又有上述沉淀生成,兩次沉淀的物質(zhì)的量之比為1:2。
①NH3的VSEPR模型名稱為 四面體四面體。
②GaCl3?xNH3含有的化學(xué)鍵類型有 ABCABC(填標(biāo)號)。
A.極性共價鍵
B.離子鍵
C.配位鍵
D.金屬鍵
E.氫鍵
③能準(zhǔn)確表示GaCl3?xNH3結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為 [Ga(NH3)4Cl2]Cl[Ga(NH3)4Cl2]Cl。
(4)與鎵同主族的B具有缺電子性,硼砂(四硼酸鈉Na2B4O7?10H2O)中B4O72-是由兩個H3BO3和兩個[B(OH)4]-縮合而成的雙六元環(huán),應(yīng)寫成[B4O5(OH)4]2-的形式,結(jié)構(gòu)如圖1所示,則該離子存在的作用力含有 BEBE(填標(biāo)號),B原子的雜化方式為 sp2、sp3sp2、sp3。
A.離子鍵
B.極性鍵
C.氫鍵
D.范德華力
E.配位鍵
(5)GaN也可采用MOCVD(金屬有機(jī)物化學(xué)氣相淀積)技術(shù)制得:以合成的Ga(CH3)3為原料,使其與NH3發(fā)生系列反應(yīng)得到GaN和另一種產(chǎn)物,該過程的化學(xué)方程式為 Ga(CH3)3+NH3═GaN+3CH4Ga(CH3)3+NH3═GaN+3CH4。
(6)氮化鎵的晶胞如圖2所示,Ga原子與N原子半徑分別為apm和bpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶胞密度為cg/cm3,則該晶胞的空間利用率為 43π(a3+b3)×10-30cNA84×100%43π(a3+b3)×10-30cNA84×100%(已知空間利用率為晶胞內(nèi)原子體積占晶胞體積的百分比)。
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【答案】[Ar]3d104s24p1;Ga<O<N;GaCl3為分子晶體,熔化時破壞分子間作用力,GaF3為離子晶體,熔化時破壞離子鍵,離子鍵強(qiáng)于分子間作用力,所以GaCl3的熔點(diǎn)低于GaF3;四面體;ABC;[Ga(NH3)4Cl2]Cl;BE;sp2、sp3;Ga(CH3)3+NH3═GaN+3CH4;×100%
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:51引用:1難度:0.4
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1.生活、實(shí)驗(yàn)室中接觸的很多物質(zhì)含有第二周期的元素,比如:石墨、Na2O、配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]等.
(1)①Na2[Fe(CN)5(NO)]中中心離子的未成對電子數(shù)為
②Na2[Fe(CN)5(NO)]中原子序數(shù)之和為15的兩種元素中第一電離能較大的是
(2)石墨的結(jié)構(gòu)如圖1所示.若已知每個共價鍵的鍵長為142pm,可以計算出每個正六邊形的面積約為5.24×10-20m2,則將12g石墨單質(zhì)中的每一層都剝離出來彼此緊密連接,其總面積約為
(3)Na2O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,已知該晶胞的密度為ρ g?cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則晶胞邊長a=發(fā)布:2024/12/20 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.5 -
2.一種從照相底片中回收單質(zhì)銀的方法如下:
步驟1:用Na2S2O3溶液浸泡照相底片,未曝光的AgBr轉(zhuǎn)化成Na3[Ag(S2O3)2]而溶解。
步驟2:在步驟1所得溶液中加稍過量Na2S溶液,充分反應(yīng)后過濾出黑色沉淀。
步驟3:將黑色沉淀在空氣中灼燒,回收單質(zhì)銀。
下列說法正確的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/20 1:30:2組卷:79引用:5難度:0.8 -
3.有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法中錯誤的是( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/20 16:0:2組卷:174引用:4難度:0.7
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