问题 问答题

[化学--物质的结构与性质]

砷化镓属于第三代半导体,它能直接将电能转变为光能,砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能只有其10%,推广砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措,已知砷化镓的晶胞结构如图.试回答下列问题

(1)下列说法正确的是______(选填序号).

A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同

B.第一电离能:As>Ga

C.电负性:As>Ga

D.砷和镓都属于p区元素

E.半导体GaP、SiC与砷化镓为等电子体

(2)砷化镓是将(CH33Ga和AsH3用MOCVD方法制备得到,该反应在700℃进行,反应的方程式为:______.

AsH3空间形状为:______(CH33Ga中镓原子杂化方式为:______.

(3)Ga的核外电子排布式为:______.

(4)AsH3沸点比NH3低,其原因是:______.

答案

(1)A.GaAs晶体中As分布于晶胞体心,Ga分布于顶点和面心,而NaCl中阴阳离子分别位于晶胞的顶点、面心以及棱和体心,二者结构不同,故A错误;

B.同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大,则第一电离能:As>Ga,故B正确;

C.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性:As>Ga,故C正确;

D.砷和镓的价层电子都为sp电子,位于周期表p区,故D正确;

E.GaP的价层电子为3+5=8,SiC的价层电子为4+4=8,GaAs价层电子数为3+5=8,则为等电子体,故E正确;

故答案为:BCDE;

(2)反应为(CH33Ga和AsH3,生成为GaAs,根据质量守恒可知还应有和CH4,反应的化学方程式为:(CH33Ga+AsH3

700℃
GaAs+3CH4,AsH3中含有3个δ键和1个孤电子对,为三角锥形,(CH33Ga中Ga形成3个δ键,没有孤电子对,为sp2杂化,

故答案为:(CH33Ga+AsH3

700℃
GaAs+3CH4;三角锥;sp2

(3)Ga的原子序数为31,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1

故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p1

(4)N原子半径较小,电负性较大,对应的NH3分子间能形成氢键,沸点较高,而As电负性小,半径大,分子间不能形成氢键,沸点较低,

故答案为:NH3分子间能形成氢键,而As电负性小,半径大,分子间不能形成氢键.

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