Question

【題目】硼（B）、鋁（Al）、鎵（Ga）均屬于硼族元素（第IIIA族），他們的化合物或單質(zhì)都有重要用途�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）寫出基態(tài)鎵原子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)_______，基態(tài)鋁原子有____個(gè)不同能級(jí)；基態(tài)鎵原子的核外電子排布式為 。

（2）已知：無(wú)水氯化鋁在178℃升華，它的蒸氣是締合的雙分于（Al2Cl6），更高溫度下Al2Cl6則離解生成A1Cl3單分子。

①固體氯化鋁的晶體類型是 ；

②寫出Al2Cl6分子的結(jié)構(gòu)式 ；

③單分子A1Cl3的立體構(gòu)型是 ，締合雙分子Al2Cl6中Al原子的軌道雜化類型是 。

（3）晶體硼的結(jié)構(gòu)單元是正二十面體的原子晶體，其中含有20個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角各有一個(gè)原子，則這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元由____個(gè)1硼原子組成，共含有____B-B鍵。

（4）磷化硼（BP）是一種有價(jià)值的耐磨硬涂層材料，它是通過(guò)高溫氫氣氛圍下（750℃）三溴化硼和三溴化磷反映值得的。BP晶胞如圖所示。

①在BP晶胞中B的堆積方式為_(kāi)___。

②當(dāng)晶胞晶格參數(shù)為acm（即途中立方體的每條邊長(zhǎng)為acm）時(shí)，磷化硼晶胞的密度為_(kāi)___。

Answer 1

【答案】（1）M 5 1s22s22p63a23p63d104s24p1或［Ar］3d104s24p1

（2）①分子晶體②③平面三角形sp3

（3）12 30 （4）①面心立方堆積②168/a3NA·gcm-3

【解析】

試題分析：（1）鎵是31號(hào)元素，其原子核外有31個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其核外電子排布式為1s2 2s22p63s23p63d104s24p1 或〔Ar〕3d104s24p1，所以基態(tài)鎵原子占據(jù)的最高能層符號(hào)為M；鋁的原子序數(shù)是13，位于第三周期第ⅢA族，所以基態(tài)鋁原子有5個(gè)不同能級(jí)；

（2）①分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，氯化鋁的熔沸點(diǎn)較低，所以為分子晶體；

②鋁原子和氯原子之間形成共價(jià)鍵，還形成一個(gè)配位鍵，其結(jié)構(gòu)為；

③氯化鋁中每個(gè)鋁原子含有3個(gè)共價(jià)鍵，且不含孤電子對(duì)，為平面三角形結(jié)構(gòu)，締合雙分子Al2Cl6中Al原子的軌道雜化類型sp3；

（3）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知，每個(gè)硼原子被5個(gè)正三角形共用，每個(gè)正三角形上有三個(gè)硼原子，所以這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元含有硼原子的個(gè)數(shù)為：（20×3）÷5=12，B-B鍵的個(gè)數(shù)為：（20×3）÷2=30；

（4）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可判斷在BP晶胞中B的堆積方式為面心立方堆積。

②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知晶胞含有的B原子個(gè)數(shù)為，P全部在晶胞中，則當(dāng)晶胞晶格參數(shù)為acm（即途中立方體的每條邊長(zhǎng)為acm）時(shí)，磷化硼晶胞的密度為。