Question

[化學(xué)--物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
砷化鎵屬于第三代半導(dǎo)體，它能直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽埽�砷化鎵燈泡壽命是普通燈泡�?00倍，而耗能只有其10%，推廣砷化鎵等發(fā)光二極管（LED）照明，是節(jié)能減排的有效舉措，已知砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖．試回答下列問題
（1）下列說法正確的是

BCDE

（選填序號(hào)）．
A．砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相同
B．第一電離能：As＞Ga
C．電負(fù)性：As＞Ga
D．砷和鎵都屬于p區(qū)元素
E．半導(dǎo)體GaP、SiC與砷化鎵為等電子體
（2）砷化鎵是將（CH₃）₃Ga和AsH₃用MOCVD方法制備得到，該反應(yīng)在700℃進(jìn)行，反應(yīng)的方程式為：

（CH₃）₃Ga+AsH₃

700℃

GaAs+3CH₄

．
AsH₃空間形狀為：

三角錐

（CH₃）₃Ga中鎵原子雜化方式為：

sp²

．
（3）Ga的核外電子排布式為：

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹

．
（4）AsH₃沸點(diǎn)比NH₃低，其原因是：

NH₃分子間能形成氫鍵，而As電負(fù)性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵

．

Answer 1

分析：（1）A．對(duì)比GaAs與NaCl中陰陽離子在晶胞中的分布可判斷晶胞結(jié)構(gòu)是否一樣；
B．同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大；
C．同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大；
D．根據(jù)砷和鎵的價(jià)層電子特點(diǎn)判斷；
E．等電子體的價(jià)層電子數(shù)相等；
（2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物結(jié)合反應(yīng)條件可書寫化學(xué)方程式；利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷分子的空間構(gòu)型可雜化方式；（3）根據(jù)能量最低原理書寫電子排布式；
（4）從是否形成氫鍵的角度分析．

解答：解：（1）A．GaAs晶體中As分布于晶胞體心，Ga分布于頂點(diǎn)和面心，而NaCl中陰陽離子分別位于晶胞的頂點(diǎn)、面心以及棱和體心，二者結(jié)構(gòu)不同，故A錯(cuò)誤；
B．同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大，則第一電離能：As＞Ga，故B正確；
C．同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大，則電負(fù)性：As＞Ga，故C正確；
D．砷和鎵的價(jià)層電子都為sp電子，位于周期表p區(qū)，故D正確；
E．GaP的價(jià)層電子為3+5=8，SiC的價(jià)層電子為4+4=8，GaAs價(jià)層電子數(shù)為3+5=8，則為等電子體，故E正確；
故答案為：BCDE；
（2）反應(yīng)為（CH₃）₃Ga和AsH₃，生成為GaAs，根據(jù)質(zhì)量守恒可知還應(yīng)有和CH₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：（CH₃）₃Ga+AsH₃

700℃

GaAs+3CH₄，AsH₃中含有3個(gè)δ鍵和1個(gè)孤電子對(duì)，為三角錐形，（CH₃）₃Ga中Ga形成3個(gè)δ鍵，沒有孤電子對(duì)，為sp²雜化，
故答案為：（CH₃）₃Ga+AsH₃

700℃

GaAs+3CH₄；三角錐；sp²；
（3）Ga的原子序數(shù)為31，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（4）N原子半徑較小，電負(fù)性較大，對(duì)應(yīng)的NH₃分子間能形成氫鍵，沸點(diǎn)較高，而As電負(fù)性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵，沸點(diǎn)較低，
故答案為：NH₃分子間能形成氫鍵，而As電負(fù)性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及元素周期律的遞變規(guī)律、分子空間構(gòu)型以及雜化類型的判斷、電子排布式以及氫鍵等知識(shí)，題目難度較大，注意相關(guān)基礎(chǔ)的把握和方法的積累．