Question

砷化镓（GaAs）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．已知砷化镓的晶胞结构如图．又知砷为33号元素  镓为31号元素．
试回答下列问题：
（1）砷化镓是将（CH₃）₃Ga和AsH₃用MOCVD方法制备得到，该反应在700℃进行，反应的方程式为：

 

．AsH₃空间形状为

 

，（CH₃）₃Ga中镓原子杂化方式：

 

．
（2）Ga的核外电子排布式为：

 

．
（3）AsH₃沸点比NH₃低，其原因是：

 

．

Answer 1

考点：判断简单分子或离子的构型,原子核外电子排布,原子轨道杂化方式及杂化类型判断,氢键的存在对物质性质的影响

专题：

分析：（1）根据反应物、生成物结合反应条件可书写化学方程式；利用价层电子对互斥模型判断分子的空间构型及原子杂化方式；
（2）根据能量最低原理书写电子排布式；
（3）从是否形成氢键的角度分析．

解答： 解：（1）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；AsH₃中含有3个δ键和1个孤电子对，为三角锥形，（CH₃）₃Ga中Ga形成3个δ键，没有孤电子对，为sp²杂化，
故答案为：（CH₃）₃Ga+AsH₃

700℃  .

GaAs+3CH₄；三角锥形；sp²杂化；
（2）Ga的原子序数为31，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（3）N原子半径较小，电负性较大，对应的NH₃分子间能形成氢键，沸点较高，而As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键，沸点较低，
故答案为：NH₃分子间能形成氢键，而As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键．

点评：本题考查较为综合，涉及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．