Question

砷化鎵廣泛用于雷達(dá)、電子計(jì)算機(jī)、人造衛(wèi)星，宇宙飛船等尖端技術(shù)中．鎵的基 態(tài)原子價(jià)電子排布式為

 

，砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石相似，其晶胞邊長(zhǎng)為apm，則每立方厘米該晶體中所含砷元素的質(zhì)量為

 

g（用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)），該晶胞中Ga與As的最短距離為

 

cm．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布

專(zhuān)題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：鎵是31號(hào)元素，原子核外電子數(shù)為31，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書(shū)寫(xiě)鎵的基態(tài)原子價(jià)電子電子排布式；
先求出一個(gè)晶胞中砷元素的質(zhì)量，再根據(jù)晶胞的體積求算；
由砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，Ga位于

1

8

晶胞體心，As原子位于晶胞頂點(diǎn)，與最近的As原子最短距離為晶胞體對(duì)角線的

1

4

．

解答： 解：鎵是31號(hào)元素，原子核外電子數(shù)為31，鎵的基態(tài)原子價(jià)電子電子排布式4S²4p¹；
由砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，一個(gè)晶胞中含有4個(gè)As原子，一個(gè)晶胞中砷元素的質(zhì)量為

75×4

NA

=

300

NA

g，晶胞的體積為（a×10^-10）³cm³，則每立方厘米該晶體中所含砷元素的質(zhì)量為

300 NA

(a×10-10)3

=

3.00×1032

a3NA

；
由砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，Ga位于

1

8

晶胞體心，As原子位于晶胞頂點(diǎn)，晶胞體對(duì)角線為

3

a×10-10cm，與最近的As原子最短距離為晶胞體對(duì)角線的

1

4

，則最短距離為

1

4

×

3

a×10-10cm，
故答案為：4s²4p¹；

3.00×1032

a3NA

；

3 a×10-10

4

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及元素周期律的遞變規(guī)律、雜化類(lèi)型的判斷、電子排布式以及氫鍵等知識(shí)，題目難度較大，本題的易錯(cuò)點(diǎn)為晶胞的有關(guān)計(jì)算，注意有關(guān)知識(shí)的積累．