Question

【題目】硼、鋁、鎵、銦、鉈是第ⅢA族元素，它們在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛。

（1）基態(tài)硼原子的核外電子排布圖為______________________。

（2）I1(Mg)___________I1(Al)(填“大于”或“小于”)，其原因是______________________。

（3）三氯化鋁加熱到177.8℃時，會升華為氣態(tài)二聚氯化鋁(Al2Cl6，其中鋁原子和氯原子均達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu))，請寫出二聚氯化鋁(Al2Ci6)的結(jié)構(gòu)式：______________________，其中鋁原子軌道采用___________雜化。

（4）BF4－的空間構(gòu)型為___________,與BF4－互為等電子體的分子是___________ (寫化學(xué)式，任寫一種即可)。

（5）鎵(Ga)可與砷(As)形成砷化(GaAs)晶體，該晶體的熔點(diǎn)為1238℃，密度為ρg·cm－3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為________________。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol－1和MAsg·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則晶胞中Ca與As原子的核間距為___________pm。(列出字母表達(dá)式)

Answer 1

【答案】 大于 價層電子排布式為3s2,3s軌道為全滿結(jié)構(gòu)，Al原子的價層電子排布式為3s2p1,其3p上的1個電子較易失去 sp3 正四面體形 CCl4 原子晶體

【解析】

（1）B原子核外有5個電子，核外電子排布式為1S22S22P1；

（2）Mg原子的3s軌道為全滿結(jié)構(gòu)；

（3）氯化鋁為分子晶體，二聚氯化鋁分子中Cl原子與2個Al原子形成的化學(xué)鍵中有1個是配位鍵；

（4）BF4－中B原子的價層電子對數(shù)4，孤對電子數(shù)為0，與BF4－互為等電子體的分子應(yīng)有5個原子、價電子數(shù)為32；

（5）GaAs是以共價鍵結(jié)合形成屬于原子晶體，晶胞中有4個GaAs，由質(zhì)量公式計算晶胞中Ca與As原子的核間距。

（1）B原子核外有5個電子，根據(jù)構(gòu)造原理可知基態(tài)B原子核外電子排布式為1S22S22P1，核外電子排布圖為，故答案為：；

（2）Mg原子的價層電子排布式為3s2,3s軌道為全滿結(jié)構(gòu)，Al原子的價層電子排布式為3s2p1,其3p上的1個電子較易失去形成全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故答案為：大于；因為價層電子排布式為3s2,3s軌道為全滿結(jié)構(gòu)，Al原子的價層電子排布式為3s2p1,其3p上的1個電子較易失去；

（3）氯化鋁易升華說明其為分子晶體，由二聚氯化鋁的分子式為Al2Ci6可知Cl原子最外層有7個電子，只能與Al原子各提供1個電子形成一個共價鍵，使自己達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，Al原子最外層有3個電子，可分別與3個Cl原子形成共價鍵，因而Cl原子與2個Al原子形成的化學(xué)鍵中，必有1個是配位鍵，由于電子對由Cl原子提供，這樣Cl原子最外層電子數(shù)仍為8，Al原子最外層也成為8電子結(jié)構(gòu)，二聚氯化鋁的結(jié)構(gòu)式為；鋁原子連有四個氯原子，說明鋁原子軌道采用sp3雜化，故答案為：；sp3；

（4）BF4－中B原子的價層電子對數(shù)4，孤對電子數(shù)為0，空間構(gòu)型為正四面體形；CCl4與BF4－原子個數(shù)相同、價電子數(shù)相同，互為等電子體，故答案為：正四面體；CCl4；

（5）GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，熔點(diǎn)較高，以共價鍵結(jié)合形成屬于原子晶體，密度為ρgcm-3，由晶胞結(jié)構(gòu)可知晶胞中As原子個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4，Ga原子個數(shù)為4×1=4，晶胞的質(zhì)量為g，設(shè)晶胞中Ca與As原子的核間距為xcm，則晶胞的邊長為x，體積為（x）3，質(zhì)量為（x）3ρ，由質(zhì)量關(guān)系可得：（x）3ρ=，則x=×1010pm，故答案為：原子晶體；×1010。