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)、InGaN(氮化銦鎵)為主。已知鎵是鋁同族且在鋁的下一周期的元素。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_(kāi)_______，與同一個(gè)鎵原子相連的砷原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為_(kāi)_______。

(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_(kāi)_______。

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

(6)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

解析　(1)鎵位于元素周期表中第四周期第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＋＝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)，故其雜化方法為sp²。

答案　(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹(或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹)

(2)4　正四面體

(3)NH₃＞AsH₃＞PH₃

(4)sp²　(5)＞　(6)BCD