题目内容
砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，砷化镓寿命是普通灯泡的100倍，而耗能只有其10%，推广砷化镓等发极管（LED）照明，是节能减排的有效举措，已知砷化镓的晶胞结构如图（砷原子为白色球）．试回答下列问题（1）下列说法正确的是
A．砷和镓都属于p区元素 B．第一电离能：Ga＞As
C．电负性：As＞Ga D．半导体GaP、SiC与砷化镓互为等电子体
（2）下列有机分子中碳原子的杂化方式与（CH3）3Ga分子中Ga原子的杂化方式相同的是
A．CH4 B．CH2=CH2 C．CH≡CH D．HCHO E．
（3）Ga的基态原子的核外电子排布式为
（4）砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3反应得到，该反应在700℃进行，反应的化学方程式为
（5）预测砷化镓可能的晶体类型为
考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,判断简单分子或离子的构型
专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构
分析：（1）A．砷和镓最后填充电子均为p电子；
B．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大；
C．同周期元素从左到右电负性逐渐增大；
D．等电子体的价层电子数相等；
（2）（CH3）3Ga中Ga形成3个δ键，没有孤电子对，为sp2杂化，结合价层电子对互斥理论确定杂化方式；
（3）根据能量最低原理书写电子排布式；
（4）根据反应物、生成物结合反应条件可书写化学方程式；
（5）GaAs晶体中As分布于晶胞体心，Ga分布于顶点和面心，As与Ga以正四面体为结构单元形成空间网状结构，与金刚石相似．
B．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大；
C．同周期元素从左到右电负性逐渐增大；
D．等电子体的价层电子数相等；
（2）（CH3）3Ga中Ga形成3个δ键，没有孤电子对，为sp2杂化，结合价层电子对互斥理论确定杂化方式；
（3）根据能量最低原理书写电子排布式；
（4）根据反应物、生成物结合反应条件可书写化学方程式；
（5）GaAs晶体中As分布于晶胞体心，Ga分布于顶点和面心，As与Ga以正四面体为结构单元形成空间网状结构，与金刚石相似．
解答：
解：（1）A．砷和镓的价层电子都为ns2np3电子，最后填充电子均为p电子，位于周期表p区，故A正确；
B．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，则第一电离能：As＞Ga，故B错误；
C．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：As＞Ga，故C正确；
D．GaP的价层电子为3+5=8，SiC的价层电子为4+4=8，GaAs价层电子数为3+5=8，则为等电子体，故D正确；
故答案为：ACD；
（2）A．CH4中碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以采用sp3杂化，故不选；
B．CH2=CH2中碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，故选；
C．CH≡CH中碳原子含有2个σ键且不含孤电子对，所以采用sp杂化，故不选；
D．HCHO 中碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，故选；
E．
中碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，故选；
故答案为：BDE；
（3）Ga的原子序数为31，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p1；
（4）反应为（CH3）3Ga和AsH3，生成为GaAs，根据质量守恒可知还应有和CH4，反应的化学方程式为（CH3）3Ga+AsH3
GaAs+3CH4，
故答案为：（CH3）3Ga+AsH3
GaAs+3CH4；
（5）由图可知，As与Ga以正四面体为结构单元形成空间网状结构，与金刚石相似，则为原子晶体，
故答案为：原子晶体；As与Ga以正四面体为结构单元形成空间网状结构．
B．同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，则第一电离能：As＞Ga，故B错误；
C．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：As＞Ga，故C正确；
D．GaP的价层电子为3+5=8，SiC的价层电子为4+4=8，GaAs价层电子数为3+5=8，则为等电子体，故D正确；
故答案为：ACD；
（2）A．CH4中碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以采用sp3杂化，故不选；
B．CH2=CH2中碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，故选；
C．CH≡CH中碳原子含有2个σ键且不含孤电子对，所以采用sp杂化，故不选；
D．HCHO 中碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，故选；
E．
中碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，故选；故答案为：BDE；
（3）Ga的原子序数为31，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p1；
（4）反应为（CH3）3Ga和AsH3，生成为GaAs，根据质量守恒可知还应有和CH4，反应的化学方程式为（CH3）3Ga+AsH3
| 700℃ |
故答案为：（CH3）3Ga+AsH3
| 700℃ |
（5）由图可知，As与Ga以正四面体为结构单元形成空间网状结构，与金刚石相似，则为原子晶体，
故答案为：原子晶体；As与Ga以正四面体为结构单元形成空间网状结构．
点评：本题考查较为综合，涉及元素周期律的递变规律、分子空间构型以及杂化类型的判断、电子排布式以及氢键等知识，题目难度较大，注意相关基础的把握和方法的积累．
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