Question

GaAs是一種新型化合物半導(dǎo)體材料，其性能比硅更優(yōu)越．Ga位于周期表的第ⅢA族，As位于周期表的第VA族．
（1）Ga和As的核電荷數(shù)分別是

 

．
（2）GaAs中Ga和As的化合價分別是

 

．
（3）第IVA族的C和Si也可以形成類似的化合物半導(dǎo)體材料，該化合物半導(dǎo)體材料的化學(xué)式可表示為

 

，C和Si原子之間形成

 

 鍵，在該化合物的晶體中，1個C原子與

 

個Si原子相連．
（4）寫出能說明碳酸的酸性大于硅酸的酸性的離子反應(yīng)方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）Ga、As處于第四周期，原子序數(shù)比第三周期同主族元素大18；
（2）As的電負性更大，GaAs中Ga表現(xiàn)正價、As表現(xiàn)負價，主族元素最高正化合價等于族序數(shù)，最低負化合價=族序數(shù)-8；
（3）C和Si也可以形成的化合物，C元素電負性更大，表現(xiàn)-4負價，Si表現(xiàn)+4價，故化學(xué)式為SiC，晶體中C原子與Si原子之間形成共價鍵，該晶體為原子晶體，具有金剛石的結(jié)構(gòu)，每個C原子與4個Si原子成4個C-Si鍵，每個Si原子與4個C原子成4個Si-C鍵；
（4）碳酸與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸，說明碳酸的酸性比硅酸強．

解答：解：（1）Ga、As處于第四周期，原子序數(shù)比第三周期同主族元素大18，Ga位于周期表的第ⅢA族，故Ga的原子序數(shù)為13+18=31，As位于周期表的第VA族，故As的原子序數(shù)為14+18=32，
故答案為：31、32；
（2）As的電負性更大，GaAs中Ga表現(xiàn)正價、As表現(xiàn)負價，Ga位于周期表的第ⅢA族，As位于周期表的第VA族，故GaAs中Ga的化合價為+3、As的化合價為5-8=-3，
故答案為：+3；-3；
（3）C和Si也可以形成的化合物，C元素電負性更大，表現(xiàn)-4負價，Si表現(xiàn)+4價，故化學(xué)式為SiC，晶體中C原子與Si原子之間形成共價鍵，該晶體為原子晶體，具有金剛石的結(jié)構(gòu)，每個C原子與4個Si原子成4個C-Si鍵，每個Si原子與4個C原子成4個Si-C鍵，
故答案為：SiC；共價；4；
（4）碳酸與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸，說明碳酸的酸性比硅酸強，反應(yīng)離子方程式為：SiO₃^2-+2H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+CO₃^2-，
故答案為：SiO₃^2-+2H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+CO₃^2-．

點評：本題考查位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系、晶體結(jié)構(gòu)、硅化合物性質(zhì)等，比較基礎(chǔ)，注意識記中學(xué)教材中常見晶體的結(jié)構(gòu)．