Question

LED照明是我国制造业为人类做出的一大贡献。目前市售LED晶片，材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如下图。试回答：

 

(1)镓的基态原子的电子排布式是__________。

(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为__________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为__________。

(3)N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是__________。(用氢化物分子式表示)

(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为__________。

(5)比较二者的第一电离能：As__________Ga(填“<”、“>”或“＝”)。

(6)下列说法正确的是__________(填字母)。

A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同

B．GaP与GaAs互为等电子体

C．电负性：As>Ga

D．砷化镓晶体中含有配位键

 

Answer 1

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

(2)4　正四面体　 (3)NH3>AsH3>PH3　(4)sp2　(5)>　(6)BCD

【解析】(1)镓是31号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1。(2)砷化镓晶胞中砷原子8个在立方体顶角，6个在面上，该晶胞所包含砷原子数为8×＋6×＝4，而镓原子周围是4个均匀分布的砷原子为正四面体型。(3)NH3分子间有氢键沸点最高，其它分子按分子量大小排列，NH3>AsH3>PH3。(4)镓原子与3个甲基结合，且镓的价电子都成键，所以为sp2杂化。(5)砷的非金属性强，第一电离能大。(6)砷化镓晶胞与NaCl不同，A项错误。GaP与GaAs原子个数比相同，但电子总数不同，B项错误。As非金属性强，电负性也强，C正确。镓有3个价电子，但形成4个共价键，说明有一个配位键。D正确。