Question

【题目】砷化镓是继硅之后研究最深入、应用最广泛的半导体材料。回答下列问题：

(1)Ga 基态原子核外电子排布式为 ____，As 基态原子核外有_________个未成对电子。

(2)Ga、As、Se 的第一电离能中大到小的顺序是 __________，Ga、As、Se 的电负性由大到小的顺序是 ____。

(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：_____。

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)二水合草酸镓的结构如图 1 所示，其中镓原子的配位数为_____，草酸根中碳原子的杂化轨道类型为 ____。

(5)砷化镓的立方晶胞结构如图 2 所示，晶胞参数为 a=0.565nm，砷化镓晶体的密度为_____g/ cm3(设 NA为阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。

Answer 1

【答案】[Ar]3d104s24p1（或1s22s22p63s23p63d104s24p1）3As>Se>GaSe>As>GaGaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力增强GaF3 是离子晶体4sp2

【解析】

（1）Ga是31号元素，处于第四周期IIIA族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，As基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，4p轨道3个电子是未成对电子。故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p1；3；

（2）同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，As原子4p轨道为半充满稳定状态，第一电离能共用同周期相邻元素的，故第一电离能：As＞Se＞Ga，同周期主族元素自左而右电负性增大，故电负性：Se＞As＞Ga，故答案为：As＞Se＞Ga；Se＞As＞Ga；

（3）GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力增强，GaCl3、GaBr3、GaI3的熔沸点依次升高；F元素的电负性很强，GaF3的熔点超过1000℃，可能的原因是GaF3是离子晶体，故答案为：GaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力增强；GaF3是离子晶体；

（4）Ga原子与周围4个O原子形成4个共价键，镓原子的配位数为4，草酸根中碳原子形成3个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，草酸根中碳原子的杂化轨道类型为sp2，故答案为：4；sp2；

（5）晶胞中Ga原子数目=8×+6×=4、As原子数目=4，晶胞质量=4×g，晶体密度4×g÷（0.565×10-7 cm）3=g/cm3，故答案为：。