Question

第ⅢA、VA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型第三代半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似．试回答：
（1）Ga的基态原子的价电子的轨道排布式为

1s²2s²2p⁶3d¹⁰4s²4p¹

．
（2）下列说法正确的是

AC

（选填序号）．
A．砷和镓都属于p区元素   B．GaN、GaP、GaAs均为分子晶体
C．电负性：As＞Ga        D．第一电离能Ga＞As
（3）GaAs是由（CH₃）₃Ga和AsH₃在一定条件下制得，同时得到另一物质，该物质分子是

非极性分子

（填“极性分子”或“非极性分子”）．（CH₃）₃Ga中镓原子的杂化方式为

sp²

．
（4）如图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子．

Answer 1

分析：（1）镓是31号元素，其原子核外有31个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式；
（2）金属性越强，第一电离能越小，非金属性越强，电负性越大，由最后填充的电子来分析在周期表中的位置；
（3）（CH₃）₃Ga+AsH₃

一定条件  .

GaAs+3CH₄；利用价层电子对互斥模型判断分子的空间构型可杂化方式；
（4）晶体硅中每个硅原子和四个硅原子形成四个共价键，如果一个硅原子在正方体体心上，4个硅原子在相对的4个顶点上．

解答：解：（1）镓位于周期表中第四周期第IIIA，故其核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3d¹⁰4s²4p¹或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹，
故答案为：1s²2s²2p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（2）A．因砷和镓的电子排布中最后填充的是p电子，则都属于p区元素，故A正确；
B．GaN、GaP、GaAs晶体结构与单晶硅相似，属于原子晶体，故B错误；
C．Ga的金属性强，则第一电离能小，电负性小，故C正确；
D．Ga的金属性强，则第一电离能小，电负性小，故D错误；
故选AC．
（3）反应为（CH₃）₃Ga和AsH₃，生成为GaAs，根据质量守恒可知还应有和CH₄，甲烷是非极性分子；（CH₃）₃Ga中Ga形成3个δ键，没有孤电子对，为sp²杂化，
故答案为：非极性分子；sp²；
（4）晶体硅中每个硅原子和四个硅原子形成四个共价键，如果一个硅原子在正方体体心上，4个硅原子在相对的4个顶点上，所以为：，故答案为：．

点评：本题考查原子结构、晶体类型、非极性分子等，题目难度较大，注意在硅晶体中每个硅原子和其它4个硅原子形成4个共价键，所以每个硅原子含有2个共价键，此点为易错点．