Question

【題目】Ga、As、Al、C的相關化合物在化工和醫(yī)學領域有著廣泛的應用�；卮鹣铝袉栴}：

（1）寫出基態(tài)Ga原子的核外電子排布式：_________，有_____個未成對電子。

（2）合金砷化鎵在現(xiàn)代工業(yè)中被廣泛應用，Ga、As電負性由大到小排序為______________。

（3）1個丙二烯分子中σ鍵總數(shù)為___個，C原子的雜化方式為______。分子中的大π鍵可以用符號пmn表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大π鍵可表示為п66），則丙二烯中的大π鍵應表示為____________。

（4）氮化鎵是第三代半導體材料，其晶體結構和單晶硅相似，晶胞結構如圖所示：

①原子坐標參數(shù)是表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置，其中原子坐標參數(shù)A為(0, 0, 0)；B為(1/2,1/2,0)；C為(1,0,1)。則D原子的坐標參數(shù)為_________________。

②已知氮化鎵晶胞的邊長為a nm，其密度為d g/cm3，則阿伏加德羅常數(shù)NA =____(用a、d表示)

Answer 1

【答案】 [Ar] 3d104s24p1 1 As>Ga 6 sp2 sp п43 (3/4,3/4,3/4) 336/a3d×1021

【解析】（1）Ga為31號元素，根據(jù)電子構造原理可知其電子排布式為[Ar]3d104s24p1，4p1軌道上有一個未成對的電子。

（2）Ga、As位于同一周期，As最外層電子數(shù)大于Ga，所以As的非金屬性大于Ga，即電負性As>Ga。

（3）丙二烯的結構簡式為CH2=C=CH2，單鍵為σ，碳碳雙鍵中有一個σ鍵，所以總共的σ鍵個數(shù)為6個；該分子中有兩種碳原子，CH2的碳上含有3個σ鍵，所以為sp2雜化，中間碳含有2個σ鍵，所以為sp雜化；丙二烯中參與形成大π鍵的原子個數(shù)為3個，CH2=C=CH2含有2個普通π鍵，形成一個π鍵的每一個碳原子提供一個單電子，所以每形成1個π鍵碳原子提供兩個電子，2個π鍵則提供4個電子，所以丙烯的大π鍵可以表示為п43。

（4）①氮化鎵結構和單晶硅相似，所以處于晶包內(nèi)部的4個原子的任意一個在平面里的投影恰好落在平面的對角線的1/4處，所以D的原子坐標為(3/4,3/4,3/4) 。②晶胞中實際含有的氮化鎵為4個，其質量為4*84g/NA，晶包的體積為(a×10-7)3，所以有(a×10-7)3×d=4*84g/NA，解得NA=336/a3d×1021。