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对点特训(十五) 物质结构与性质(选考)
1.(2018·金太阳大联考)常见半导体材料很多,既有单质也有化合物,如Si、Ge、BN、AlP等,试回答下列问题:
(1)Si和P在同一周期,该周期元素中第一电离能介于Si与P之间的元素总共有__2__种。
(2)基态Ge共有__32__种运动状态不同的电子,写出核电荷数等于Si、Ge核电荷数总和一半的元素的价电子排布图__
+
-
__。
-
(3)N可以形成多种离子,如N5、N3等,N3的杂化方式为__sp__,其空间构型为__直线形__,与其属于等电子体的离子和分子分别为(各写一种)__N2O(或CO2)、OCN(或SCN)__。
(4)Si、Ge、BN、AlP等晶体结构与金刚石类似,则BN与AlP的熔点大小关系为:BN__>__AlP(填“>”“<”或“=”),与金刚石一样,这些半导体材料的硬度大、熔沸点高,但是很易脆。其原因为__原子晶体中原子间以强烈的共价键相结合,由于共价键很稳定,因此这些原子晶体的熔、沸点高、硬度大;共价键有方向性,当外力作用发生形变时共价键会断裂,所以原子晶体易碎__。
(5)已知晶体硅与BN 的晶胞如下图:
-
-
①其中与这两个晶胞的配位数相同的晶体为__b__(填编号)。 a.简单立方堆积 c.体心立方堆积
b.冰晶体 d.分子密堆积
②若Si、B、N 的原子半径分别为a、b、c(单位:pm),且晶胞中距离最近的原子相切,则两种晶体的密度之比为:ρ(BN)∶ρ(Si)=__
4×25
4b+4c3果,只需列出计算式即可)
解析 (1)由于Al的第一电离能大于Si,而P的第一电离能大于S,所以第三周期元素中第一电离能介于Si与P之间的元素总共有2种。(2)因为原子中不存在运动状态完全相同的电子,所以一个原子有多少个电子,就有多少种不同的运动状态,Ge有32个电子,因此有32种运动状态不同的电子;核电荷数等于Si、Ge核电荷数总和一半的元素是23号元素钒,根据电子排布式,不难写出其价电子排布图。(3)根据计算N3中中心氮原子的价层电子对数为2,所以为sp杂化,空间构型为直线形;由于O比N原子多一个电子,其等电子体可为N2O,由于C与O的电子数之和与2个N的电子数相等,所以还可以是OCN、SCN;(4)
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∶38×28
__。(不必计算出结8a33