[题目]砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍.而耗能即为10%.推广砷化镓. 氮化镓(GaN)等发光二极管(LED)照明.是节能减排的有效举措.请回答下列问题:(1)基态N原子核外电子排布图为 ,Ga与Al同主族.且位于Al的下一周期.则基态Ga原子的价电子排布式为 .(2)Ga的电负性比As (填“大或“小 ),Ga逐级失去电子的电离能 (单位:kJ·mol-1)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】砷化镓(GaAs)灯泡寿命是普通灯泡的100倍，而耗能即为10%，推广砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)等发光二极管（LED）照明，是节能减排的有效举措。请回答下列问题：

(1)基态N原子核外电子排布图为 _____________________ ；Ga与Al同主族，且位于Al的下一周期，则基态Ga原子的价电子排布式为 ________________。

(2)Ga的电负性比As______（填“大”或“小”）；Ga逐级失去电子的电离能（单位：kJ·mol-1）的数值依次为577、1985、2962、6192，由此可推知Ga的主要化合价为__和+3。

(3)比较下列Ga的卤化物的熔点和沸点， GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高, 分析其变化的原因是：_____________________________________________________。

镓的卤化物	GaCl3	GaBr3	GaI3
熔点/℃	77.75	122.3	211.5
沸点/℃	201.2	279	346

GaF3的熔点超过1000℃，可能的原因是____________________________。

(4)GaAs是将(CH3)3Ga和AsH3用金属有机物化学气相淀积方法制备得到，该反应在700℃下进行

①则该反应的化学方程式为：____________________________________________。

②反应物AsH3分子的几何构型为________________，(CH3)3Ga中镓原子杂化方式为____________________。

【答案】 4s24p1 小 +1 GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强 GaF3为离子晶体 (CH3)3Ga + AsH3GaAs + 3CH4 三角锥形 sp2

【解析】

（1）N原子核外有7个电子，核外电子排布式为1s22s22p3；同主族元素最外层电子数相同；

（2）同周期元素，从左到右元素非金属性依次增大，电负性依次增大；由题给四个电离能的数据可知，第一和第二、第三和第四电离能差别较大；

（3）结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点和沸点越高；离子晶体具有较高的熔点和沸点；

（4）①在700℃时，（CH3）3Ga和AsH3反应生成GaAs和甲烷；

②AsH3分子中含有3个σ键和1个孤电子对；（CH3）3Ga中Ga原子形成3个σ键，没有孤电子对。

（1）N原子核外有7个电子，核外电子排布式为1s22s22p3，则核外电子排布图为；同主族元素最外层电子数相同，Ga与Al同主族，Al的价电子排布式为3s23p1，则下一周期Ga原子的价电子排布式为4s24p1，故答案为：；4s24p1；

（2）同周期元素，从左到右元素非金属性依次增大，电负性依次增大，则Ga的电负性比As小；由题给四个电离能的数据可知，第一和第二、第三和第四电离能差别较大，则Ga的主要化合价为+1和+3，故答案为：小；+1；

（3）结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点和沸点越高，依据题给卤化物的熔点和沸点可知，GaCl3、GaBr3、GaI3为结构相似的分子晶体，则GaBr3、GaI3的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，熔点和沸点依次升高；离子晶体具有较高的熔点和沸点，由GaF3的熔点超过1000℃可知，GaF3为离子晶体，故答案为：GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强；GaF3为离子晶体；