题目内容
目前市售LED晶片，材质基本以GaAs（砷化镓）为主．已知镓、砷分别是铝、磷同主族下一周期的元素．砷化镓的晶胞结构如图所示．试回答：（1）镓的基态原子的核外电子排布式是
（2）每个砷化镓晶胞中所包含的砷原子（白色球）个数为
（3）N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是
（4）砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃时制得．AsH3中砷原子的杂化方式为
（5）比较As、Ga的第一电离能大小：As
（6）下列说法正确的是
a．砷化镓的晶胞结构与NaCl的相同
b．GaP与GaAs互为等电子体
c．电负性：As＞Ga
d．砷化镓晶体中含有配位键．
考点：晶胞的计算,同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系,原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
专题：原子组成与结构专题,元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构
分析：（1）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）根据砷原子的位置，利用均摊法分析晶胞的结构；
（3）从氢键以及影响分子间作用力的因素比较氢化物熔沸点的高低；
（4）根据价层电子对数计算杂化类型；
（5）同周期元素从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，
（6）从晶体类型以及原子结构的角度分析．
（2）根据砷原子的位置，利用均摊法分析晶胞的结构；
（3）从氢键以及影响分子间作用力的因素比较氢化物熔沸点的高低；
（4）根据价层电子对数计算杂化类型；
（5）同周期元素从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，
（6）从晶体类型以及原子结构的角度分析．
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）根据“均摊法”：白色球个数为6×
+8×
）=4．由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体，故答案为：4；正四面体；
（3）由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3，
故答案为：NH3＞AsH3＞PH3；
（4）AsH3中砷原子有3对成键电子对且1个孤电子对，所以它的杂化方式为sp3；由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方法为sp2，故答案为：sp3，sp2；
（5）As和Ga处于同一周期，而处于VA的As外围电子处于半满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga，
故答案为：＞；
（6）a．NaCl晶体中阴阳离子的配位数为6，而砷化镓晶胞中中阴阳离子的配位数为8，二者晶体结构不同，故a错误；
b．根据等电子体的概念可知二者价电子数相等，属于等电子体，故b正确；
c．周期表同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则As＞Ga，故c正确；
d．由于Ga原子最外层只有3个电子，而每个Ga原子与4个As原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，故d正确．
故答案为：bcd．
故答案为：1s22s22p63d104s24p1；
（2）根据“均摊法”：白色球个数为6×
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 8 |
（3）由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3，
故答案为：NH3＞AsH3＞PH3；
（4）AsH3中砷原子有3对成键电子对且1个孤电子对，所以它的杂化方式为sp3；由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方法为sp2，故答案为：sp3，sp2；
（5）As和Ga处于同一周期，而处于VA的As外围电子处于半满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga，
故答案为：＞；
（6）a．NaCl晶体中阴阳离子的配位数为6，而砷化镓晶胞中中阴阳离子的配位数为8，二者晶体结构不同，故a错误；
b．根据等电子体的概念可知二者价电子数相等，属于等电子体，故b正确；
c．周期表同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则As＞Ga，故c正确；
d．由于Ga原子最外层只有3个电子，而每个Ga原子与4个As原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，故d正确．
故答案为：bcd．
点评：本题以第三代半导体砷化镓为背景，全面考查原子结构与性质、分子结构及晶体结构知识灵活掌握程度，另一方面通过LED推广使用形成节能减排价值取向和环境友好的消费情趣．这类试题常常是通过小背景作为生长点，融合物质的结构与性质大部分知识内容．
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| 1 |
| 2 |
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| 1 |
| 2 |
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| 2 |
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