Question

8．砷化镓属于第三代半导体，其晶胞结构如如图所示．请回答下列问题：
（1）下列说法中正确的是C．
A．电负性：As＜Ga                B．第一电离能：As＜Ga
C．砷和镓都属于p区元素         D．砷和镓在不同周期
（2）砷化镓（GaAs）是将（CH₃）₃Ga和AsH₃用MOCVD方法在700℃进行制备得到，其中（CH₃）₃Ga中镓原子的杂化方式为sp²．
（3）Ga的基态原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹．
（4）AsH₃的沸点比NH₃低，其原因是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．

Answer 1

分析 （1）A．同周期元素从左到右电负性逐渐增大；
B．同周期元素从左到右第一电离呈增大趋势，但第VA族大于第IIIA族，第IIA族大于第IIIA族；
C．根据砷和镓的价层电子特点判断；
D．依据原子序数判断；
（2）利用价层电子对互斥模型判断分子的空间构型和杂化方式；
（3）根据能量最低原理书写电子排布式；
（4）从是否形成氢键的角度分析，形成分子间氢键沸点高．

解答 解：A．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性：As＞Ga，故A错误；
B．同周期元素从左到右第一电离呈增大趋势，但第VA族大于第IIIA族，第IIA族大于第IIIA族，所以则第一电离能：As＞Ga，故B错误；
C．砷和镓的价层电子都为sp电子，位于周期表p区，故C正确；
D．砷和镓在相同的周期，均在第四周期，故D错误，故选C；
（2）AsH₃中含有3个δ键和1个孤电子对，为三角锥形，（CH₃）₃Ga中Ga形成3个δ键，没有孤电子对，为sp²杂化，故答案为：sp²；
（3）Ga的原子序数为31，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
（5）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．

点评 本题考查了元素周期律的递变规律、分子空间构型以及杂化类型的判断、电子排布式以及氢键等知识，题目难度较大，注意相关基础的把握和方法的积累．