Question

第ⅢA、VA元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型第三代半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似．試回答：
（1）Ga的基態(tài)原子的價(jià)電子的軌道排布式為

1s²2s²2p⁶3d¹⁰4s²4p¹

．
（2）下列說法正確的是

AC

（選填序號(hào)）．
A．砷和鎵都屬于p區(qū)元素   B．GaN、GaP、GaAs均為分子晶體
C．電負(fù)性：As＞Ga        D．第一電離能Ga＞As
（3）GaAs是由（CH₃）₃Ga和AsH₃在一定條件下制得，同時(shí)得到另一物質(zhì)，該物質(zhì)分子是

非極性分子

（填“極性分子”或“非極性分子”）．（CH₃）₃Ga中鎵原子的雜化方式為

sp²

．
（4）如圖立方體中心的“●”表示硅晶體中的一個(gè)原子，請?jiān)诹⒎襟w的頂點(diǎn)用“●”表示出與之緊鄰的硅原子．

Answer 1

分析：（1）鎵是31號(hào)元素，其原子核外有31個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；
（2）金屬性越強(qiáng)，第一電離能越小，非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，由最后填充的電子來分析在周期表中的位置；
（3）（CH₃）₃Ga+AsH₃

一定條件  .

GaAs+3CH₄；利用價(jià)層電子對互斥模型判斷分子的空間構(gòu)型可雜化方式；
（4）晶體硅中每個(gè)硅原子和四個(gè)硅原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，如果一個(gè)硅原子在正方體體心上，4個(gè)硅原子在相對的4個(gè)頂點(diǎn)上．

解答：解：（1）鎵位于周期表中第四周期第IIIA，故其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3d¹⁰4s²4p¹或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（2）A．因砷和鎵的電子排布中最后填充的是p電子，則都屬于p區(qū)元素，故A正確；
B．GaN、GaP、GaAs晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，屬于原子晶體，故B錯(cuò)誤；
C．Ga的金屬性強(qiáng)，則第一電離能小，電負(fù)性小，故C正確；
D．Ga的金屬性強(qiáng)，則第一電離能小，電負(fù)性小，故D錯(cuò)誤；
故選AC．
（3）反應(yīng)為（CH₃）₃Ga和AsH₃，生成為GaAs，根據(jù)質(zhì)量守恒可知還應(yīng)有和CH₄，甲烷是非極性分子；（CH₃）₃Ga中Ga形成3個(gè)δ鍵，沒有孤電子對，為sp²雜化，
故答案為：非極性分子；sp²；
（4）晶體硅中每個(gè)硅原子和四個(gè)硅原子形成四個(gè)共價(jià)鍵，如果一個(gè)硅原子在正方體體心上，4個(gè)硅原子在相對的4個(gè)頂點(diǎn)上，所以為：，故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查原子結(jié)構(gòu)、晶體類型、非極性分子等，題目難度較大，注意在硅晶體中每個(gè)硅原子和其它4個(gè)硅原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，所以每個(gè)硅原子含有2個(gè)共價(jià)鍵，此點(diǎn)為易錯(cuò)點(diǎn)．