Question

GaAs是一种新型化合物半导体材料，其性能比硅更优越．Ga位于周期表的第ⅢA族，As位于周期表的第VA族．
（1）Ga和As的核电荷数分别是

 

．
（2）GaAs中Ga和As的化合价分别是

 

．
（3）第IVA族的C和Si也可以形成类似的化合物半导体材料，该化合物半导体材料的化学式可表示为

 

，C和Si原子之间形成

 

 键，在该化合物的晶体中，1个C原子与

 

个Si原子相连．
（4）写出能说明碳酸的酸性大于硅酸的酸性的离子反应方程式

 

．

Answer 1

分析：（1）Ga、As处于第四周期，原子序数比第三周期同主族元素大18；
（2）As的电负性更大，GaAs中Ga表现正价、As表现负价，主族元素最高正化合价等于族序数，最低负化合价=族序数-8；
（3）C和Si也可以形成的化合物，C元素电负性更大，表现-4负价，Si表现+4价，故化学式为SiC，晶体中C原子与Si原子之间形成共价键，该晶体为原子晶体，具有金刚石的结构，每个C原子与4个Si原子成4个C-Si键，每个Si原子与4个C原子成4个Si-C键；
（4）碳酸与硅酸钠反应生成硅酸，说明碳酸的酸性比硅酸强．

解答：解：（1）Ga、As处于第四周期，原子序数比第三周期同主族元素大18，Ga位于周期表的第ⅢA族，故Ga的原子序数为13+18=31，As位于周期表的第VA族，故As的原子序数为14+18=32，
故答案为：31、32；
（2）As的电负性更大，GaAs中Ga表现正价、As表现负价，Ga位于周期表的第ⅢA族，As位于周期表的第VA族，故GaAs中Ga的化合价为+3、As的化合价为5-8=-3，
故答案为：+3；-3；
（3）C和Si也可以形成的化合物，C元素电负性更大，表现-4负价，Si表现+4价，故化学式为SiC，晶体中C原子与Si原子之间形成共价键，该晶体为原子晶体，具有金刚石的结构，每个C原子与4个Si原子成4个C-Si键，每个Si原子与4个C原子成4个Si-C键，
故答案为：SiC；共价；4；
（4）碳酸与硅酸钠反应生成硅酸，说明碳酸的酸性比硅酸强，反应离子方程式为：SiO₃^2-+2H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+CO₃^2-，
故答案为：SiO₃^2-+2H₂O+CO₂═H₂SiO₃↓+CO₃^2-．

点评：本题考查位置结构性质关系、晶体结构、硅化合物性质等，比较基础，注意识记中学教材中常见晶体的结构．