Question

【题目】硼、铝、镓、铟、铊是第ⅢA族元素，它们在工农业生产中应用非常广泛。

（1）基态硼原子的核外电子排布图为______________________。

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

（3）三氯化铝加热到177.8℃时，会升华为气态二聚氯化铝(Al2Cl6，其中铝原子和氯原子均达8电子稳定结构)，请写出二聚氯化铝(Al2Ci6)的结构式：______________________，其中铝原子轨道采用___________杂化。

（4）BF4－的空间构型为___________,与BF4－互为等电子体的分子是___________ (写化学式，任写一种即可)。

（5）镓(Ga)可与砷(As)形成砷化(GaAs)晶体，该晶体的熔点为1238℃，密度为ρg·cm－3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________________。Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol－1和MAsg·mol－1，阿伏加德罗常数值为NA，则晶胞中Ca与As原子的核间距为___________pm。(列出字母表达式)

Answer 1

【答案】 大于 价层电子排布式为3s2,3s轨道为全满结构，Al原子的价层电子排布式为3s2p1,其3p上的1个电子较易失去 sp3 正四面体形 CCl4 原子晶体

【解析】

（1）B原子核外有5个电子，核外电子排布式为1S22S22P1；

（2）Mg原子的3s轨道为全满结构；

（3）氯化铝为分子晶体，二聚氯化铝分子中Cl原子与2个Al原子形成的化学键中有1个是配位键；

（4）BF4－中B原子的价层电子对数4，孤对电子数为0，与BF4－互为等电子体的分子应有5个原子、价电子数为32；

（5）GaAs是以共价键结合形成属于原子晶体，晶胞中有4个GaAs，由质量公式计算晶胞中Ca与As原子的核间距。

（1）B原子核外有5个电子，根据构造原理可知基态B原子核外电子排布式为1S22S22P1，核外电子排布图为，故答案为：；

（2）Mg原子的价层电子排布式为3s2,3s轨道为全满结构，Al原子的价层电子排布式为3s2p1,其3p上的1个电子较易失去形成全满稳定结构，故答案为：大于；因为价层电子排布式为3s2,3s轨道为全满结构，Al原子的价层电子排布式为3s2p1,其3p上的1个电子较易失去；

（3）氯化铝易升华说明其为分子晶体，由二聚氯化铝的分子式为Al2Ci6可知Cl原子最外层有7个电子，只能与Al原子各提供1个电子形成一个共价键，使自己达到8电子稳定结构，Al原子最外层有3个电子，可分别与3个Cl原子形成共价键，因而Cl原子与2个Al原子形成的化学键中，必有1个是配位键，由于电子对由Cl原子提供，这样Cl原子最外层电子数仍为8，Al原子最外层也成为8电子结构，二聚氯化铝的结构式为；铝原子连有四个氯原子，说明铝原子轨道采用sp3杂化，故答案为：；sp3；

（4）BF4－中B原子的价层电子对数4，孤对电子数为0，空间构型为正四面体形；CCl4与BF4－原子个数相同、价电子数相同，互为等电子体，故答案为：正四面体；CCl4；

（5）GaAs的熔点为1238℃，熔点较高，以共价键结合形成属于原子晶体，密度为ρgcm-3，由晶胞结构可知晶胞中As原子个数为8×1/8+6×1/2=4，Ga原子个数为4×1=4，晶胞的质量为g，设晶胞中Ca与As原子的核间距为xcm，则晶胞的边长为x，体积为（x）3，质量为（x）3ρ，由质量关系可得：（x）3ρ=，则x=×1010pm，故答案为：原子晶体；×1010。