Question

2010年上海世博會場館，大量的照明材料或屏幕都使用了發光二極管（LED）。目前市售LED品片，材質基本以GaAs（砷化鎵）、AlGaInP（磷化鋁鎵銦）、lnGaN（氮化銦鎵）為主。已知鎵是鋁同族下一周期的元素。砷化鎵的晶胞結構如圖。

試回答：
⑴鎵的基態原子的電子排布式是                 。
⑵砷化鎵晶胞中所包含的砷原子（白色球）個數為           ，與同一個鎵原子相連的砷原子構成的空間構型為              。
⑶N、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）
⑷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           。
⑸比較二者的第一電離能：As______Ga（填“<”、“>”或“=”）。
⑹下列說法正確的是             （填字母）。
A．砷化鎵晶胞結構與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

⑴l s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹） ⑵4  正四面體  ⑶NH₃>AsH₃>PH₃   
⑷sp²  ⑸> ⑹BCD

試題分析：⑴31號元素鎵的基態原子的電子排布式是l s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）⑵砷化鎵晶胞中所包含的砷原子（白色球）個數為8×1/8+6×1/2="4;" 與同一個鎵原子相連的砷原子構成的空間構型為正四面體型⑶N、P、As處于同一主族，其氫化物都是分子晶體。結構相似，對于結構相似的物質來說，相對分子質量越大。分子間的作用力就越大，克服分子間作用力使物質融化或汽化需要的能量就越高。即熔沸點越高。但由于氨氣的分子之間還存在氫鍵，增加了分子之間的相互作用，使的它的熔沸點比AsH₃還高。因此N、P、As的氫化物沸點由高到低的順序是NH₃>AsH₃>PH_3。（4）(CH₃)₃Ga中鎵原子的雜化方式為sp²⑸As是33號元素，它的核外電子排布是l s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，p軌道處于半充滿的穩定狀態。所以As 、Ga 第一電離能：As>Ga 。⑹A.砷化鎵和NaCl晶體結構不同。錯誤。B．GaP與GaAs互為等電子體。正確。C．同一周期的元素隨著原子序數的增大，元素的非金屬性逐漸增強，其電負性也逐漸增大。所以電負性：As>Ga。正確。D.砷是VA族元素，最外層5個電子，鎵是IIIA族，最外層有三個電子，砷和鎵先形成3個σ鍵。此時砷有一對孤對電子，鎵有一個空軌道，可以形成一個配位鍵。正確。選項為：BCD。