题目内容

【题目】砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:

1)写出基态As原子的核外电子排布式________________________

2)根据元素周期律,原子半径Ga_____________As,第一电离能Ga____________As。(填大于小于

3AsCl3分子的立体构型为____________________,其中As的杂化轨道类型为_________

4GaF3的熔点高于1000℃GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是_____________________

5GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________________,GaAs________键键合。GaAs的摩尔质量分别为MGag·mol-1MAs g·mol-1,原子半径分别为rGapmrAspm,阿伏伽德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________

【答案】1[Ar]3d104s24p3

2)大于;小于

3)三角锥形;sp3

4GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体

5)原子晶体;共价;

【解析】试题分析:

1AsⅤA33号元素,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p3

故答案为:1s22s22p63s23p63d10

4s24p3[Ar]3d104s24p3

2)根据元素周期律,GaAs位于同一周期,Ga原子序数小于As,故半径Ga大于As,同周期第一

电离能从左到右,逐渐增大,故第一电离能Ga小于As

故答案为:大于;小于;

3AsCl3中价层电子对个数键个数+孤电子对个数=3+=4,所以原子杂化方式是sp3,由于

有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形。

故答案为:三角锥形;sp3

4GaF3的熔点高于1000℃GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,

离子晶体的熔点高。

故答案为:GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高;

5GaAs的熔点为1238℃,熔点较高,以共价键结合形成原子晶体,密度为ρ gcm-3,根据均摊法计

算,As+6×4Ga4,故其晶胞中原子所占的体积V1=(πr3As×4+πr3Ga×4)×10-30cm3

晶胞的体积V2==,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为×100%,将V1V2带入计算得百分率为

故答案为:原子晶体;共价;

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