Question

【题目】砷化镓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。

（1）砷化镓的晶胞结构如右图所示,则砷化镓的化学式为________。

（2）基态As原子的核外电子排布式为____________。

（3）第一电离能:Ga______As(选填“>”或“<")。

（4）AsCl3分子的立体构型为_______，其中As原子轨道的杂化类型为____。

（5）GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是_______。

Answer 1

【答案】 GaAs [Ar]3d104s24p3 < 三角锥形 sp3 GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体

【解析】试题分析：本题考查晶胞的分析，原子核外电子排布式的书写，第一电离能的大小比较，分子的立体构型和原子杂化方式的判断，物质熔点高低的比较。

（1）用“均摊法”，晶胞中As的个数为8+6=4，Ga全在晶胞内部，Ga为4个，则砷化镓的化学式为GaAs。

（2）As的原子序数为33，根据构造原理，基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3（或[Ar]3d104s24p3）。

（3）Ga和As都是第四周期元素，同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：GaAs。

（4）AsCl3分子中中心原子As上的孤电子对数为（5-31）=1，As的成键电子对数为3，As的价层电子对数为1+3=4，AsCl3的VSEPR模型为四面体型，去掉孤电子对，AsCl3分子的立体构型为三角锥形；其中As原子的杂化类型为sp3杂化。

（5）GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，GaF3熔点较高，GaCl3熔点较低，GaF3和GaCl3的熔点差别很大，说明GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体，离子键的强度远大于分子间作用力。