Question

2012年在全球市场需求增速减缓形势下，我国LED产业进入了行业格局重组和竞争模式转变的新阶段。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右图。

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 杂化

(5)＞

(6)BCD

【解析】(1)镓位于周期表中第四周期ⅢA族，故其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1。(2)根据“均摊法”：白色球个数为(6/2)＋(8/8)＝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。(3)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。(4)由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方式为sp2杂化。(5)As和Ga处于同一周期，而处于ⅤA族的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。(6)由题中晶胞图可知A显然是错误的；根据等电子体的概念可知选项B正确；根据电负性的概念可知选项C正确；由于Ga原子最外层只有3个电子，而每个Ga原子与4个As原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，D正确。