Question

砷化鎵屬于第三代半導(dǎo)體，它能直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽�，砷化鎵燈泡壽命是普通燈泡�?00倍，而耗能只有其10%，推廣砷化鎵等發(fā)光二極管（LED）照明，是節(jié)能減排的有效舉措．已知砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖．試回答下列問(wèn)題：
（1）砷化鎵的化學(xué)式

 

，鎵原子的配位數(shù)為

 

．
（2）下列說(shuō)法正確的是

 

（填字母）．
A．砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl的相同B．GaP、SiC與砷化鎵的價(jià)電子總數(shù)相等
（3）砷化鎵是將（CH₃）₃Ga和AsH₃用MOCVD方法反應(yīng)得到，該反應(yīng)在700℃進(jìn)行，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,配合物的成鍵情況

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)均攤法計(jì)算化學(xué)式；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)判斷鎵原子配位數(shù)；
（2）A．對(duì)比GaAs與NaCl中陰陽(yáng)離子在晶胞中的分布可判斷晶胞結(jié)構(gòu)是否一樣；
B．計(jì)算GaP、SiC與砷化鎵的價(jià)電子數(shù)；
（3）根據(jù)反應(yīng)物、生成物結(jié)合反應(yīng)條件可書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；

解答： 解：（1）晶胞中黑球位于晶胞內(nèi)，數(shù)目為4，白球位于晶胞頂點(diǎn)和面心，數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，原子數(shù)目為1：1，則砷化鎵的化學(xué)式為CaAs；鎵原子位于頂點(diǎn)，被8個(gè)晶胞共有，而4個(gè)As原子平均分布在晶胞體心，即鎵原子距離最近的As原子數(shù)目為4，即配位數(shù)為4，
故答案為：CaAs、4；
（2）A．GaAs晶體中As分布于晶胞體心，Ga分布于頂點(diǎn)和面心，而NaCl中陰陽(yáng)離子分別位于晶胞的頂點(diǎn)、面心以及棱和體心，二者結(jié)構(gòu)不同，故A錯(cuò)誤；
B．計(jì)算GaP、SiC與砷化鎵的價(jià)電子數(shù)，Ga價(jià)電子數(shù)為3，P價(jià)電子數(shù)為5，則GaP價(jià)電子總數(shù)為8，Si、C價(jià)電子數(shù)均為4，價(jià)電子總數(shù)為8，砷價(jià)電子數(shù)為5，砷化鎵價(jià)電子總數(shù)為8，GaP、SiC與砷化鎵的價(jià)電子總數(shù)均為8，總數(shù)相等，故B正確；
故選B；
（3）反應(yīng)為（CH₃）₃Ga和AsH₃，生成為GaAs，根據(jù)質(zhì)量守恒可知還應(yīng)有和CH₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：（CH₃）₃Ga+AsH₃

700℃  .

GaAs+3CH₄，
故答案為：（CH₃）₃Ga+AsH₃

700℃  .

GaAs+3CH₄；

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及晶胞計(jì)算、晶胞中配位數(shù)、化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)，題目難度中等，注意相關(guān)基礎(chǔ)的把握和方法的積累．