Question

（2011?南京模擬）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）、InGaN（氮化銦鎵）為主．砷化鎵的品胞結構如圖．試回答：
（1）鎵的基態原子的電子排布式是

ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）

．
（2）砷化鎵品胞中所包含的砷原子（白色球）個數為

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

．
（3）下列說法正確的是

BCDE

（填字母）．
A．砷化鎵品胞結構與NaCl相同
B．第一電離能：As＞Ga
C．電負性：As＞Ga
D．砷化鎵晶體中含有配位鍵
E．GaP與GaAs互為等電子體
（4）N、P、As處于同一主族，其氫化物沸點由高到低的順序是

NH₃＞AsH₃＞PH₃

．
（5）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

sp²

．

Answer 1

分析：（1）鎵是31號元素，根據基態原子核外電子排布式書寫規則寫出其基態原子核外電子排布式；
（2）利用均攤法計算晶胞中含有的砷原子；
（3）A、根據晶胞結構分析判斷；
B、同一周期，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而增大，但第VA族的第一電離能大于第VIA族的第一電離能；
C、同一周期元素中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大；
D、含有空軌道的原子和含有孤電子對的原子之間易形成配位鍵；
E、原子總數相同、價電子總數相同的分子為等電子體；
（4）同一主族元素中，氫化物的沸點隨著原子序數的增大而增大，但含有氫鍵的氫化物的沸點最高；
（5）根據價層電子對個數確定雜化方式．

解答：解：（1）鎵原子的價態核外電子排布式為：l s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）；
故答案為：l s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）；
（2）砷原子（白色球）個數=8×

1

8

+6×

1

2

=4，根據晶胞結構知，每個鎵原子連接4個砷原子，構成正四面體結構；
故答案為：4，正四面體；
（3）A．根據晶胞結構知，砷化鎵品胞結構與NaCl不同，故錯誤；
B．第一電離能：As＞Ga，故正確；
C．電負性：As＞Ga，故正確；
D．砷提供孤電子對，鎵提供空軌道，所以砷化鎵晶體中含有配位鍵，故正確；
E．GaP與GaAs中原子總數相同、價電子數相同，所以互為等電子體，故正確；
故選BCDE；
（4）同一主族元素中，氫化物的沸點隨著原子序數的增大而增大，但含有氫鍵的氫化物的沸點最高，NH₃能形成氫鍵，沸點最高，N、P、As的氫化物沸點由高到低的順序是NH₃＞AsH₃＞PH₃；  
故答案為：NH₃＞AsH₃＞PH₃；
（5）（CH₃）₃Ga中鎵原子含有3個σ 鍵，不含孤電子對，所以鎵原子的雜化方式是sp²；
故答案為：sp²．

點評：本題考查了原子的雜化方式、核外電子排布式的書寫、物質熔沸點的判斷等知識點，電子排布式的書寫、原子的雜化方式是高考的熱點，是學習的重點．