Question

【題目】砷化鎵是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽(yáng)能電池的材料等。

（1）砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示,則砷化鎵的化學(xué)式為________。

（2）基態(tài)As原子的核外電子排布式為____________。

（3）第一電離能:Ga______As(選填“>”或“<")。

（4）AsCl3分子的立體構(gòu)型為_______，其中As原子軌道的雜化類型為____。

（5）GaF3的熔點(diǎn)高于1000℃，GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃，其原因是_______。

Answer 1

【答案】 GaAs [Ar]3d104s24p3 < 三角錐形 sp3 GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體

【解析】試題分析：本題考查晶胞的分析，原子核外電子排布式的書寫，第一電離能的大小比較，分子的立體構(gòu)型和原子雜化方式的判斷，物質(zhì)熔點(diǎn)高低的比較。

（1）用“均攤法”，晶胞中As的個(gè)數(shù)為8+6=4，Ga全在晶胞內(nèi)部，Ga為4個(gè)，則砷化鎵的化學(xué)式為GaAs。

（2）As的原子序數(shù)為33，根據(jù)構(gòu)造原理，基態(tài)As原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3（或[Ar]3d104s24p3）。

（3）Ga和As都是第四周期元素，同周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì)，則第一電離能：GaAs。

（4）AsCl3分子中中心原子As上的孤電子對(duì)數(shù)為（5-31）=1，As的成鍵電子對(duì)數(shù)為3，As的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為1+3=4，AsCl3的VSEPR模型為四面體型，去掉孤電子對(duì)，AsCl3分子的立體構(gòu)型為三角錐形；其中As原子的雜化類型為sp3雜化。

（5）GaF3的熔點(diǎn)高于1000℃，GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃，GaF3熔點(diǎn)較高，GaCl3熔點(diǎn)較低，GaF3和GaCl3的熔點(diǎn)差別很大，說明GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體，離子鍵的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于分子間作用力。