Question

【題目】上海世博會(huì)場館，大量的照明材料或屏幕都使用了發(fā)光二極管(LED)。目前市售LED鋁片，材質(zhì)基本以GaAs(砷化鎵)、AlGaInP(磷化鋁鎵銦)、InGaN(氮化銦鎵)為主。已知鎵是鋁同族下一周期的元素。砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖。試回答：

（1）鎵的基態(tài)原子的電子排布式是_____________________________________。

（2）砷化鎵晶胞中所包含的砷原子(白色球)個(gè)數(shù)為________，與同一個(gè)鎵原子相連的砷原子構(gòu)成的立體構(gòu)型為________。

（3）N、P、As處于同一主族，其氫化物沸點(diǎn)由高到低的順序是________。(用氫化物分子式表示)

（4）砷化鎵可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃時(shí)制得。(CH3)3Ga中鎵原子的雜化方式為________。

（5）比較二者的第一電離能：As________Ga(填“<”“>”或“＝”)。

（6）下列說法正確的是________。

A．砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相同

B．GaP與GaAs互為等電子體

C．電負(fù)性：As>Ga

D．砷化鎵晶體中含有配位鍵

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1) 4 正四面體 NH3>AsH3>PH3 sp2 > BCD

【解析】(1)鎵位于周期表中第四周期ⅢA族，故其核外電子排布式為[Ar]3d104s24p1。(2)根據(jù)“均攤法”：白色球個(gè)數(shù)為(6/2)＋(8/8)＝4。由晶胞圖可知與同一個(gè)鎵原子相連的砷原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為正四面體。(3)由于NH3分子間存在氫鍵，所以NH3的沸點(diǎn)最高，由于AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量大于PH3，故AsH3的沸點(diǎn)高于PH3。(4)由于Ga原子周圍只有3對(duì)成鍵電子對(duì)，故其雜化方式為sp2雜化。(5)As和Ga處于同一周期，而處于ⅤA族的As外圍電子處于半滿的較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故As的第一電離能大于Ga。(6)由題中晶胞圖可知A顯然是錯(cuò)誤的；根據(jù)等電子體的概念可知選項(xiàng)B正確；根據(jù)電負(fù)性的概念可知選項(xiàng)C正確；由于Ga原子最外層只有3個(gè)電子，而每個(gè)Ga原子與4個(gè)As原子成鍵，因此其中一個(gè)共價(jià)鍵必為配位鍵，D正確。