Question

2010年上海世博會(huì)場(chǎng)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品片，材質(zhì)基本以GaAs（砷化鎵）、AlGaInP（磷化鋁鎵銦）、lnGaN（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)如下圖。試回答：

⑴鎵的基態(tài)原子的電子排布式是                  。

⑵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)成的空間構(gòu)型為              。

⑶N、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）

⑷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           。

⑸比較二者的第一電離能：As______Ga（填“<”、“>”或“=”）。

⑹下列說(shuō)法正確的是             （填字母）。

   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

（15分）⑴l s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）（2分）

  ⑵4（2分）正四面體（2分）   ⑶NH₃>AsH₃>PH₃  （2分）   

⑷sp²（2分）  ⑸>（2分）  ⑹BCD（3分）

解析:⑴鎵位于周期表中第四周期第IIIA，故其核外電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s²4p¹。⑵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。⑶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。⑷由于Ga原子周?chē)�只�?對(duì)成鍵電子對(duì)，故其雜化方法為sp²。⑸As和Ga處于同一周期，而處于VA的As外圍電子處于半滿(mǎn)的較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故As的第一電離能大于Ga。⑹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。