Question

【題目】ⅢA、VA族元素組成的化合物AlN、AlP、GaAs等是人工合成的新型半導(dǎo)體材料。回答下列問(wèn)題：

（1）As基態(tài)原子的電子占據(jù)了___________個(gè)能層，最高能級(jí)的電子排布式為___________；和As位于同一周期，且未成對(duì)電子數(shù)也相同的元素還有_____________種。

（2）元素周期表中，與P緊鄰的4種元素中電負(fù)性最大的是__________（填元素符號(hào)）；Si、P、S三種元素的第一電離能由大到小的順序是______________。

（3）已知AlN、AlP等半導(dǎo)體材料的晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，則Al原子的雜化形式為________；晶體結(jié)構(gòu)中存在的化學(xué)鍵有____________（填標(biāo)號(hào)）。

A.離子鍵 B.鍵 C.鍵 D.配位鍵

（4）砷化鎵（GaAs）是繼硅晶體之后研究最深入、應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料，它能直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽埽�以其為材料制造的燈泡壽命長(zhǎng)、耗能少。已知CaAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，晶胞參數(shù)=0.565nm，則Ga原子與As原子的核間距為____________pm（列式表示）。

Answer 1

【答案】4 4p3 2 N P>S>Si sp3 BD

【解析】

（1）根據(jù)基態(tài)As原子核外電子排布式確定能層和最高能級(jí)，和砷位于同一周期，且未成對(duì)電子數(shù)也相同的元素，它們的外圍電子排布式為：3d34s2、3d74s2；

（2）在元素周期表中，同周期中從左向右，元素的非金屬性增強(qiáng)，電負(fù)性增強(qiáng)，同主族元素從上向下，元素的非金屬性減弱，電負(fù)性減弱；同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；

（3）已知AlN、AlP等半導(dǎo)體材料的晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，則Al原子周?chē)�有四個(gè)單鍵，雜化形式為SP3雜化；因?yàn)殇X原子最外層有三個(gè)電子，形成四個(gè)共價(jià)鍵，必有3個(gè)鍵和1個(gè)配位鍵；

（4）根據(jù)圖示分析可知：Ga原子與As原子的核間距為晶胞體對(duì)角線的1/4。

（1）基態(tài)As原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，含有4個(gè)能層，最高能級(jí)的電子排布式為4p3，和砷位于同一周期，且未成對(duì)電子數(shù)也相同的元素，它們的外圍電子排布式為：3d34s2、3d74s2，分別為釩、鈷兩種；
答案：4；4p3；2；

（2）在元素周期表中，同周期中從左向右，元素的非金屬性增強(qiáng)，電負(fù)性增強(qiáng)，同主族元素從上向下，元素的非金屬性減弱，電負(fù)性減弱，在元素周期表中，與 P緊鄰的4種元素中電負(fù)性最大的是N．
同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，Si、P、S元素處于同一周期且原子序數(shù)逐漸增大，P處于第VA族，所以第一電離能P>S>Si，
故答案為：N；P>S>Si；

（3）已知AlN、AlP等半導(dǎo)體材料的晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，則Al原子周?chē)�有四個(gè)單鍵，雜化形式為SP3雜化；因?yàn)殇X原子最外層有三個(gè)電子，形成四個(gè)共價(jià)鍵，必有3個(gè)鍵和 1個(gè)配位鍵；

答案： sp3 BD

（4）根據(jù)圖示分析Ga原子與As原子的核間距為晶胞體對(duì)角線的1/4，體對(duì)角線為棱長(zhǎng)的倍，則為 ；

答案：