【化学--物质结构与性质】半导体材料种类繁多，大规模集成电路的制造都是以硅单晶材料为主的，但IIIA-VA

Question

【化学--物质结构与性质】半导体材料种类繁多，大规模集成电路的制造都是以硅单晶材料为主的，但IIIA-VA族化合物半导体如砷化镓、磷化镓、锑化铟等因有硅、锗所不具备的优良特性越来越受到人们的重视．（1）立体结构类型相同的氮、磷、砷的氢化物：氨、磷化氢、砷化氢，沸点分别是：-36℃、-89℃、-61℃．磷化氢沸点低于氨、砷化氢的原因是：______．（2）PO43-的空间构型为______，与其互为等电子体的一种分子为______．（3）GaAs是人工合成的新型半导体材料，属闪锌矿（立方ZnS）型晶体结构晶体，结构与金刚石相似，只是晶体中有两种不同元素的原子，如图1所示．GaAs晶体中，每个As与______个Ga相连，As与Ga之间存在的化学键有______（填字母）．A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键E．配位键 F．金属键 G．极性键（4）某砷的氧化物俗称“砒霜”，其分子结构如图2所示．该化合物的分子式为______，As原子采取______杂化．（5）基态锑（Sb）原子的价电子排布式为______．

Answer 1

（1）根据分子之间的作用力对物质性质的影响可知，氨分子之间有氢键，分子间作用力大，所以NH₃的沸点比PH₃的高，AsH₃的相对分子质量大于PH₃，所以AsH₃的分子间作用力也大于PH₃，所以沸点也高于PH₃，
故答案为：NH₃分子之间有氢键，分子间作用力大，AsH₃的相对分子质量大于PH₃，所以AsH₃的分子间范德华力也大于PH₃；
（2）PO₄^3-中心原子为P，其中σ键电子对数为4，中心原子孤电子对数为

1

2

（5+3-4×2）=0，PO₄^3-价层电子对对数为4+0=4，故立体构型为正四面体；原子总数相同，价电子总数相同的分子称为等电子体．PO₄^3-中含有5个原子，32个价电子，所以与其互为等电子体的一种分子为四氯化碳，
故答案为：正四面体形；CCl₄；
（3）根据图可以看出，每个As与4个Ga以单键相连，每个Ga也与4个As以单键相连，而As最外层有5个电、Ga最外层有3个电子，只能形成三对共用电子对，它们之间有四个共价键，所以有一个配位键，As与Ga之间存在的单键是极性共价键，是σ键，
故答案为BEG；
（4）根据图2的分子结构可知，分子内含有6个氧原子，4个砷原子，化学式为As₄O₆，每个As原子形成3个共价键，又因为中心原子还有1对孤对电子，所以采用的是sp³杂化，
故答案为：As₄O₆；sp³；
（5）锑（Sb）是51号元素，位于第五周期第ⅤA族，价电子数为5，所以价电子排布式为5s²5p³，
故答案为：5s²5p³．