氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）材料是最成熟的第三代半导体的代表，GaN通常以GaCl₃为镓源，NH₃为氮源制备，具有出色的抗击穿能力，能耐受更高的电子密度。
（1）请写出基态Ga原子的核外电子排布式

[Ar]3d¹⁰4s²4p¹

[Ar]3d¹⁰4s²4p¹

。Ga、N和O的第一电离能由小到大的顺序为

Ga＜O＜N

Ga＜O＜N

。
（2）GaCl₃熔点为77.9℃，气体在270℃左右以二聚物存在，GaF₃熔点1000℃，GaCl₃的熔点低于GaF₃的原因为

GaCl₃为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，GaF₃为离子晶体，熔化时破坏离子键，离子键强于分子间作用力，所以GaCl₃的熔点低于GaF₃

GaCl₃为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，GaF₃为离子晶体，熔化时破坏离子键，离子键强于分子间作用力，所以GaCl₃的熔点低于GaF₃

。
（3）GaCl₃•xNH₃（x=3，4，5，6）是一系列化合物，向含1molGaCl₃•xNH₃的溶液中加入足量AgNO₃溶液，有难溶于硝酸的白色沉淀生成；过滤后，充分加热滤液，有4mol氨气逸出，且又有上述沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为1：2。
①NH₃的VSEPR模型名称为

四面体

四面体

。
②GaCl₃•xNH₃含有的化学键类型有

ABC

ABC

（填标号）。
A.极性共价键
B.离子键
C.配位键
D.金属键
E.氢键
③能准确表示GaCl₃•xNH₃结构的化学式为

[Ga（NH₃）₄Cl₂]Cl

[Ga（NH₃）₄Cl₂]Cl

。
（4）与镓同主族的B具有缺电子性，硼砂（四硼酸钠Na₂B₄O₇▪10H₂O）中B₄O₇^2-是由两个H₃BO₃和两个[B（OH）₄]^-缩合而成的双六元环，应写成[B₄O₅（OH）₄]^2-的形式，结构如图1所示，则该离子存在的作用力含有

BE

BE

（填标号），B原子的杂化方式为

sp²、sp³

sp²、sp³

。
A.离子键
B.极性键
C.氢键
D.范德华力
E.配位键
（5）GaN也可采用MOCVD（金属有机物化学气相淀积）技术制得：以合成的Ga（CH₃）₃为原料，使其与NH₃发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为

Ga（CH₃）₃+NH₃═GaN+3CH₄

Ga（CH₃）₃+NH₃═GaN+3CH₄

。
（6）氮化镓的晶胞如图2所示，Ga原子与N原子半径分别为apm和bpm,阿伏加德罗常数的值为N_A，晶胞密度为cg/cm³，则该晶胞的空间利用率为

4

3

π

（

a

3

+

b

3

）

×

1

0

-

30

c

N

A

84

×100%

4

3

π

（

a

3

+

b

3

）

×

1

0

-

30

c

N

A

84

×100%

（已知空间利用率为晶胞内原子体积占晶胞体积的百分比）。