Question

2012年在全球市場需求增速減緩形勢下，我國LED產(chǎn)業(yè)進入了行業(yè)格局重組和競爭模式轉(zhuǎn)變的新階段。目前市售LED晶片，材質(zhì)基本以GaAs(砷化鎵)、AlGaInP(磷化鋁鎵銦)、InGaN(氮化銦鎵)為主。已知鎵是鋁同族下一周期的元素。砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖。

試回答：

(1)鎵的基態(tài)原子的電子排布式是 。

(2)砷化鎵晶胞中所包含的砷原子(白色球)個數(shù)為 ，與同一個鎵原子相連的砷原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為 。

(3)N、P、As處于同一主族，其氫化物沸點由高到低的順序是 (用氫化物分子式表示)。

(4)砷化鎵可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃時制得。(CH3)3Ga中鎵原子的雜化方式為 。

(5)比較二者的第一電離能：As Ga(填“<”“＞”或“＝”)。

(6)下列說法正確的是 (填字母)。

A．砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相同

B．GaP與GaAs互為等電子體

C．電負性：As＞Ga

D．砷化鎵晶體中含有配位鍵

 

Answer 1

(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)

(2)4 正四面體

(3)NH3＞AsH3＞PH3

(4)sp2 雜化

(5)＞

(6)BCD

【解析】(1)鎵位于周期表中第四周期ⅢA族，故其核外電子排布式為[Ar]3d104s24p1。(2)根據(jù)“均攤法”：白色球個數(shù)為(6/2)＋(8/8)＝4。由晶胞圖可知與同一個鎵原子相連的砷原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為正四面體。(3)由于NH3分子間存在氫鍵，所以NH3的沸點最高，由于AsH3的相對分子質(zhì)量大于PH3，故AsH3的沸點高于PH3。(4)由于Ga原子周圍只有3對成鍵電子對，故其雜化方式為sp2雜化。(5)As和Ga處于同一周期，而處于ⅤA族的As外圍電子處于半滿的較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故As的第一電離能大于Ga。(6)由題中晶胞圖可知A顯然是錯誤的；根據(jù)等電子體的概念可知選項B正確；根據(jù)電負性的概念可知選項C正確；由于Ga原子最外層只有3個電子，而每個Ga原子與4個As原子成鍵，因此其中一個共價鍵必為配位鍵，D正確。