Question

8．砷化鎵屬于第三代半導體，其晶胞結構如如圖所示．請回答下列問題：
（1）下列說法中正確的是C．
A．電負性：As＜Ga                B．第一電離能：As＜Ga
C．砷和鎵都屬于p區(qū)元素         D．砷和鎵在不同周期
（2）砷化鎵（GaAs）是將（CH₃）₃Ga和AsH₃用MOCVD方法在700℃進行制備得到，其中（CH₃）₃Ga中鎵原子的雜化方式為sp²．
（3）Ga的基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹．
（4）AsH₃的沸點比NH₃低，其原因是NH₃分子間能形成氫鍵，而As電負性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵．

Answer 1

分析 （1）A．同周期元素從左到右電負性逐漸增大；
B．同周期元素從左到右第一電離呈增大趨勢，但第VA族大于第IIIA族，第IIA族大于第IIIA族；
C．根據砷和鎵的價層電子特點判斷；
D．依據原子序數判斷；
（2）利用價層電子對互斥模型判斷分子的空間構型和雜化方式；
（3）根據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，形成分子間氫鍵沸點高．

解答 解：A．同周期元素從左到右電負性逐漸增大，則電負性：As＞Ga，故A錯誤；
B．同周期元素從左到右第一電離呈增大趨勢，但第VA族大于第IIIA族，第IIA族大于第IIIA族，所以則第一電離能：As＞Ga，故B錯誤；
C．砷和鎵的價層電子都為sp電子，位于周期表p區(qū)，故C正確；
D．砷和鎵在相同的周期，均在第四周期，故D錯誤，故選C；
（2）AsH₃中含有3個δ鍵和1個孤電子對，為三角錐形，（CH₃）₃Ga中Ga形成3個δ鍵，沒有孤電子對，為sp²雜化，故答案為：sp²；
（3）Ga的原子序數為31，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（5）N原子半徑較小，電負性較大，對應的NH₃分子間能形成氫鍵，沸點較高，而As電負性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵，沸點較低，
故答案為：NH₃分子間能形成氫鍵，而As電負性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵．

點評 本題考查了元素周期律的遞變規(guī)律、分子空間構型以及雜化類型的判斷、電子排布式以及氫鍵等知識，題目難度較大，注意相關基礎的把握和方法的積累．