（2013•沭阳县模拟）铟、镓与氮、磷、硫、砷等元素形成的化合物是制备LED晶片的主要原料，材质基本以AlGaInP（磷化铝镓铟）、InGaN（氮化铟镓）为主．（1）镓的基态原子的电子排布式是

Question

（2013•沭阳县模拟）铟、镓与氮、磷、硫、砷等元素形成的化合物是制备LED晶片的主要原料，材质基本以AlGaInP（磷化铝镓铟）、InGaN（氮化铟镓）为主．
（1）镓的基态原子的电子排布式是______．
（2）N、P、S三种元素的第一电离能的大小顺序是______．
（3）N、P、As处于同一主族，其氢化物中NH₃的沸点却最高，主要原因是______．
（4）与NO₃^-离子互为等电子体的分子为______（任写一种）．
（5）GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似．GaN的晶胞结构如图所示，其中与同一个Ga原子（黑色球）相连的N原子构成的空间构型为______．N原子的杂化方式为______．

Answer 1

（1）镓位于周期表中第四周期第IIIA，故其核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3d¹⁰4s²4p¹或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹，
故答案为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）；
（2）同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，所以P、S两种元素的第一电离能：P＞S；同主族，从上到下，元素的第一电离逐渐减小，所以N、P两种元素的第一电离能：N＞P，所以N、P、S三种元素的第一电离能的大小顺序是：N＞P＞S，
故答案为：N＞P＞S；
（3）在氨气分子中，存在氢键，所以导致沸点高于同主族的其他氢化物，故答案为：氨气分子间有氢键；
（4）NO₃^-中有4个原子，5+6×3+1=24个价电子，SO₃中有4个原子，6+6×3=24个价电子，与NO₃^-是等电子体，故答案为：SO₃；
（5）GaN晶体结构与单晶硅相似，GaN属于原子晶体，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体；
根据GaN的晶胞结构如图所示，可知N原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以采用sp³杂化，
故答案为：正四面体；sp³．