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2010年上海世博会场馆,大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。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。砷化镓的晶胞结构如图。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)下列说法正确的是_________(填字母)。
A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B.第一电离能:As<Ga
C.电负性:As>Ga
D.GaP与GaAs互为等电子体
(4)N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的顺序是_________。
(5)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________。
(8分)(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
(2)4   正四面体   (3)C、D
(4)NH3>AsH3>PH3
(5)sp2

试题分析:(1)镓位于周期表中第四周期第IIIA,故其核外电子排布式为1s22s22p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1,故答案为:1s22s22p63d104s24p1
(2)根据“均摊法”:白色球个数为6×(1/2) +8×(1/8)=4.由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体,故答案为:4;正四面体。
(3)A.NaCl晶体中阴阳离子的配位数为6,而砷化镓晶胞中中阴阳离子的配位数为8,二者晶体结构不同,故A错误;
B.As和Ga处于同一周期,而处于VA的As外围电子处于半满的较稳定结构,故As的第一电离能大于Ga,故B错误;
C.周期表同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大,则As>Ga,故C正确;
D.根据等电子体的概念可知二者价电子数相等,属于等电子体,故D正确;
故答案为:CD.。
(4)由于NH3分子间存在氢键,所以NH3的沸点最高,由于AsH3的相对分子质量大于PH3,故AsH3的沸点高于PH3
故答案为:NH3>AsH3>PH3
(5)由于Ga原子周围只有3对成键电子对,故其杂化方法为sp2,故答案为:sp2
点评:本题以第三代半导体砷化镓为背景,全面考查原子结构与性质、分子结构及晶体结构知识灵活掌握程度,另一方面通过LED推广使用形成节能减排价值取向和环境友好的消费情趣.这类试题常常是通过小背景作为生长点,融合物质的结构与性质大部分知识内容。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

下表是元素周期表的一部分,请回答以下问题:
    主  族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0

 
 
 

 
 

 


 


 
 




 
 
 
 
 

 
(1)在这些元素中,最活泼的非金属元素是    (元素符号),原子最外层达到稳定结构的元素是(元素符号);
(2)元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是        (填化学式);
(3)写出③、④的最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式
                                             
(4)③、⑥、⑧的原子半径由大到小为             (填元素符号),
①、⑤的最高价含氧酸酸性                 (均填化学式);
(5)写出证明非金属性⑥比⑨强(用置换反应证明)的化学方程式             
(6)写出工业上制备⑤单质的化学方程式                                  

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

关于人体内含量最多的元素M和最硬非金属单质的组成元素N的说法中,正确的是          
a.M和N组成的物质中,M显负价,故M的非金属性强于N
b.M的氢化物的熔沸点必定比N的氢化物的熔沸点高
c.M原子的核外电子云形状种类比N原子的核外电子云形状种类要多
d.M原子的核外未成对电子数和N原子的核外未成对电子数目相等

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

关于原子结构的叙述正确的是                                  (    )
A.所有的原子核都是由质子和中子组成的
B.原子的最外层电子数不超过8个
C.稀有气体原子的最外层电子数均为8
D.原子的次外层电子数都是8

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

.下列各组微粒中,核外电子总数相等的是(    )
A.K+和Na+B.CO2和NO2
C.CO和CO2D.N2和CO

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

右图是周期表中短周期的一部分,X、Y、Z三种元素原子核外电子数之和等于Y的质量数,Y原子核内质子数与中子数相等,下列叙述不正确的是 (     )
A.X元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性和不稳定性
B.Y元素的常见氧化物、气态氢化物的水溶液均是酸
C.Z元素的单质能与水剧烈反应
D.X、Y、Z的最高价含氧酸及气态氢化物的水溶液都是强酸

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列叙述不正确的是                                            (   )
A.H2S、H2O、HF的稳定性依次增强B.RbOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱
C.Na+、Mg2+、Al3+的氧化性依次减弱D.H4SiO4、H2CO3、H2SO4酸性依次增强

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

如图所示是元素周期表前六周期的一部分,关于元素X、Y、Z的叙述正确的是(  )

①X的气态氢化物与Y的最高价氧化物对应的水化物能发生反应生成盐
②X、Y、Z的气态氢化物的水溶液的酸性X<Y<Z
③Z的单质在常温下是液体,可与铁粉反应
④Z的原子序数比Y大19
⑤Z所在的周期中含有32种元素
A.只有③      B.①④
C.①②③④ D.①②③④⑤

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素。已知:①热稳定性:HmD>HmC;② 具有相同的电子层结构;③A与B在同一周期,在该周期所有主族元素中,A的原子半径最大,B的离子半径最小;④A与B质子数之和是D质子数的3倍。依据上述信息用相应的化学用语回答下列问题:
(1) 用电子式表示AmC的形成过程___________________。
(2) 的还原性强弱顺序为:_________,(用离子符号表示)能证明其还原性强弱的离子方程式为________________________________。
(3) 将E的单质通入A与D形成的化合物的水溶液中,在常温下反应的离子方程式为:_____________。
(4) 常温下,将等物质的量浓度的HmC溶液和A的最高价氧化物对应的水化物溶液按体积比1:1混合,写出该反应的离子方程式                。该溶液的溶质含有的化学键类型是            
(5) 在A、B、C、E单质中,符合下列转化关系的是_____________(填元素符号)。

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