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(fā)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(tài)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(shù)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(jù)基態(tài)原子核外電子排布式書寫規(guī)則寫出其基態(tài)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(jù)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(shù)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(shù)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(shù)相同、價電子總數(shù)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(shù)的增大而增大，但含有氫鍵的氫化物的沸點最高；
（5）根據(jù)價層電子對個數(shù)確定雜化方式．

解答：解：（1）鎵原子的價態(tài)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(shù)=8×

1

8

+6×

1

2

=4，根據(jù)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(jù)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(shù)相同、價電子數(shù)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(shù)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．