Question

【题目】GaN是制造5G芯片的材料，氮化镓铝和氮化铝LED可发出紫外光。回答下列问题：

（1）基态As原子核外电子排布式为[Ar]___，下列状态的铝中，电离最外层的一个电子所需能量最小的是___（填标号）。

A． B． C．[Ne] D．

（2）8一羟基喹啉铝（分子式C27H18AlN3O3）用于发光材料及电子传输材料，可由LiAlH4与（8一羟基喹啉）合成。LiAlH4中阴离子的空间构型为____；所含元素中电负性最大的是___（填元素符号），C、N、O的杂化方式依次为____、_____和____。

（3）已知下列化合物的熔点：

化合物	AlF3	GaF3	AlCl3
熔点/°C	1040	1000	194

①表中卤化物的熔点产生差异的原因是_____。

②熔融AlCl3时可生成具有挥发性的二聚体Al2Cl6，二聚体Al2Cl6的结构式为____；其中Al的配位数为____。

（4）GaAs的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为apm。

①紧邻的As原子之间的距离为x，紧邻的As、Ga原子之间的距离为y，则__。

②设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaAs的密度是___g·cm一3（列出计算表达式）。

Answer 1

【答案】3d104s24p3 D 正四面体 O sp2 sp2 sp3 AlF3、GaF3为离子晶体，AlCl3为分子晶体，晶格能：AlF3＞GaF3 4

【解析】

（1）As为33号元素，位于第四周期，依据核外电子排布规律写出基态As原子核外电子排布式；依据铝的第三电离能大于第二电离能，大于第一电离能；基态大于激发态，故D所需的能量最低。

（2）LiAlH4中阴离子为AlH4－ ，n＝（3＋4＋1）/2＝4，Al无孤对电子，判断离子构型；8一羟基喹啉中环上的C、N、O的价层电子对去判断。

（3）依据物质组成及熔点等性质确定晶体类型。离子晶体熔点一般比分子晶体的高，离子晶体熔点由晶格能相对大小决定。

（4）根据晶胞的立体结构①紧邻的两个As原子的距离为，上述晶胞拆成8个等大的小立方体，4个的体心位置由Ga原子填充。小立方体的棱长为0.5a pm，则其体对角线长为，则紧邻的As、Ga原子之间的距离，进而求出x/y。

②先求出：晶胞中含4个Ga、4个As，总质量为，再求出体积为（a×10－10）3cm3，由密度=m/V计算。

（1）As为33号元素，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3；依据铝的第三电离能大于第二电离能，大于第一电离能；基态大于激发态，故D所需的能量最低。

（2）LiAlH4中阴离子为AlH4－，n＝（3＋4＋1）/2＝4，Al无孤对电子，故为正四面体；8一羟基喹啉中环上的C、N均为sp2杂化，羟基氧为sp3杂化。

（3）依据物质组成及熔点可确定AlF3、GaF3为离子晶体，AlCl3为分子晶体。离子晶体熔点一般比分子晶体的高，离子晶体熔点由晶格能相对大小决定。

（4）①紧邻的两个As原子的距离为，上述晶胞拆成8个等大的小立方体，4个的体心位置由Ga原子填充。小立方体的棱长为0.5a pm，则其体对角线长为，则紧邻的As、Ga原子之间的距离，。

②晶胞中含4个Ga、4个As，总质量为，体积为（a×10－10）3cm3，则密度为。