Question

砷化镓广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星，宇宙飞船等尖端技术中．镓的基 态原子价电子排布式为

 

，砷化镓的晶胞结构与金刚石相似，其晶胞边长为apm，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为

 

g（用N_A表示阿伏加德罗常数），该晶胞中Ga与As的最短距离为

 

cm．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布

专题：化学键与晶体结构

分析：镓是31号元素，原子核外电子数为31，根据核外电子排布规律书写镓的基态原子价电子电子排布式；
先求出一个晶胞中砷元素的质量，再根据晶胞的体积求算；
由砷化镓的晶胞结构图可知，Ga位于

1

8

晶胞体心，As原子位于晶胞顶点，与最近的As原子最短距离为晶胞体对角线的

1

4

．

解答： 解：镓是31号元素，原子核外电子数为31，镓的基态原子价电子电子排布式4S²4p¹；
由砷化镓的晶胞结构图可知，一个晶胞中含有4个As原子，一个晶胞中砷元素的质量为

75×4

NA

=

300

NA

g，晶胞的体积为（a×10^-10）³cm³，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为

300 NA

(a×10-10)3

=

3.00×1032

a3NA

；
由砷化镓的晶胞结构图可知，Ga位于

1

8

晶胞体心，As原子位于晶胞顶点，晶胞体对角线为

3

a×10-10cm，与最近的As原子最短距离为晶胞体对角线的

1

4

，则最短距离为

1

4

×

3

a×10-10cm，
故答案为：4s²4p¹；

3.00×1032

a3NA

；

3 a×10-10

4

．

点评：本题考查较为综合，涉及元素周期律的递变规律、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，本题的易错点为晶胞的有关计算，注意有关知识的积累．