Question

砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍，而耗能只有其10%，推广砷化镓等发光二极管（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．试回答下列问题：
（1）砷化镓的化学式

 

，镓原子的配位数为

 

．
（2）下列说法正确的是

 

（填字母）．
A．砷化镓晶胞结构与NaCl的相同B．GaP、SiC与砷化镓的价电子总数相等
（3）砷化镓是将（CH₃）₃Ga和AsH₃用MOCVD方法反应得到，该反应在700℃进行，反应的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,配合物的成键情况

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）根据均摊法计算化学式；根据晶胞结构判断镓原子配位数；
（2）A．对比GaAs与NaCl中阴阳离子在晶胞中的分布可判断晶胞结构是否一样；
B．计算GaP、SiC与砷化镓的价电子数；
（3）根据反应物、生成物结合反应条件可书写化学方程式；

解答： 解：（1）晶胞中黑球位于晶胞内，数目为4，白球位于晶胞顶点和面心，数目为8×

1

8

+6×

1

2

=4，原子数目为1：1，则砷化镓的化学式为CaAs；镓原子位于顶点，被8个晶胞共有，而4个As原子平均分布在晶胞体心，即镓原子距离最近的As原子数目为4，即配位数为4，
故答案为：CaAs、4；
（2）A．GaAs晶体中As分布于晶胞体心，Ga分布于顶点和面心，而NaCl中阴阳离子分别位于晶胞的顶点、面心以及棱和体心，二者结构不同，故A错误；
B．计算GaP、SiC与砷化镓的价电子数，Ga价电子数为3，P价电子数为5，则GaP价电子总数为8，Si、C价电子数均为4，价电子总数为8，砷价电子数为5，砷化镓价电子总数为8，GaP、SiC与砷化镓的价电子总数均为8，总数相等，故B正确；
故选B；
（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，反应的化学方程式为：（CH₃）₃Ga+AsH₃

700℃  .

GaAs+3CH₄，
故答案为：（CH₃）₃Ga+AsH₃

700℃  .

GaAs+3CH₄；

点评：本题考查较为综合，涉及晶胞计算、晶胞中配位数、化学方程式书写，题目难度中等，注意相关基础的把握和方法的积累．