我國科研人員成功攻克了5G通信芯片制造中關(guān)鍵材料化錦（GaN）的研制難題。請回答下列問題：
（1）基態(tài)Ga原子的核外電子排布式

[Ar]3d¹⁰4s²4p¹

[Ar]3d¹⁰4s²4p¹

，基態(tài)N原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為

啞鈴形

啞鈴形

。
（2）下列狀態(tài)的N原子或離子在躍遷時，用光譜儀可捕捉到發(fā)射光譜的是

BD

BD

（填序號，下同），失去一個電子所需能量最低的是

B

B

。
A.1s²2s²2p_x¹2p_y¹2p_x¹
B.1s²2s²2p_x¹2p_y¹3s¹
C.1s²2s²2p_x¹2p_y¹
D.1s²2s²2p_x¹3s¹
（3）氮元素的常見含氧酸根離子為NO₃^-，其空間構(gòu)型為

平面三角形

平面三角形

，NO₃^-和Co²⁺可形成配離子[Co（NO₃）₄]^2-，lmol該配離子中含有的σ鍵的物質(zhì)的量為

16

16

mol。

（4）NH₃分子在獨立存在時H-N-H鍵角為107°。圖1是[Zn（NH₃）₆]²⁺離子的部分結(jié)構(gòu)以及H-N-H鍵角的測量值。請解釋NH₃形成圖1配合物后H-N-H鍵角變大的原因：

NH₃分子中N原子的孤電子對進入Zn²⁺的空軌道形成配位鍵后，原孤電子對與成鍵電子對間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對間的排斥，排斥作用減弱

NH₃分子中N原子的孤電子對進入Zn²⁺的空軌道形成配位鍵后，原孤電子對與成鍵電子對間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對間的排斥，排斥作用減弱

。
（5）已知氮化硼、氮化鋁、氮化鎵的熔點如表。從結(jié)構(gòu)的角度分析它們?nèi)埸c不同的原因是

BN、AlN、GaN都屬于共價晶體，鍵長：B-N＜Al-N＜Ga-N，共價晶體熔沸點與鍵長成反比，則晶體熔點：BN＞AlN＞GaN

BN、AlN、GaN都屬于共價晶體，鍵長：B-N＜Al-N＜Ga-N，共價晶體熔沸點與鍵長成反比，則晶體熔點：BN＞AlN＞GaN

。

物質(zhì)	BN	AlN	GaN
熔點/℃	3000	2249	1700

（6）GaN可采用MOCVD（金屬有機物化學氣相淀積）技術(shù)制得：以非極性分子三甲基鎵（CH₃）₃Ga為原料，其與NH₃發(fā)生系列反應(yīng)得到GaN和另一種產(chǎn)物，該過程的化學方程式為：

Ga（CH₃）₃+NH₃=3CH₄+GaN

Ga（CH₃）₃+NH₃=3CH₄+GaN

。（CH₃）₃Ga中Ga原子的雜化方式為

sp²

sp²

。
（7）氮化鎵晶胞結(jié)構(gòu)可看作金剛石晶胞內(nèi)部的碳原子被N原子代替（如圖2中b），頂點和面心的碳原子被Ga原子代替（如圖2中a）。

以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數(shù)坐標。若沿y軸投影的晶胞中所有原子的分布如圖3所示，原子4的分數(shù)坐標是

（0.75，0.75，0.75）

（0.75，0.75，0.75）

。GaN晶體中鎵原子核間最近距離為apm,GaN摩爾質(zhì)量為Mg?mol^-1，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為N₀，則GaN晶體的密度為

2

M

×

1

0

-

30

a

3

N

0

2

M

×

1

0

-

30

a

3

N

0

g?cm^-3（用字母表示）。