Question

【題目】第ⅢA族的單質(zhì)及一些化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。回答下列問題:

(1)基態(tài)Ga原子價電子排布圖為________.

(2)經(jīng)測定發(fā)現(xiàn)，N2O5固體由NO2+和NO3-兩種離子組成，該固體中N原子雜化類型為___;與NO2+互為等電子體的微粒有_____(寫出一種)。

(3)銨鹽大多不穩(wěn)定，NH4F、NH4I中，較易分解的是_____,原因是______.

(4)第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素之間的元素有______種。

(5)晶體別有多種變體，但其基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體(見下圖)，每個頂點為一個硼原子，每個三角形均為等邊三角形。若此結(jié)構(gòu)單元為1個分子，則其分子式為____.

(6)冰晶石(Na3AlF6)由兩種微粒構(gòu)成，冰晶石的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，●位于大立方體的頂點和面心，ο位于大立方體的12條棱的中點和8個小立方體的體心，那么大立方體的體心處所代表的微粒是_________ (填微粒符號)。

(7)A1單質(zhì)的晶體中原子的堆積方式如圖乙所示，其晶跑特征如圖丙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丁所示:

若己知Al的原子半徑為dnm,NA代表阿伏加德羅常數(shù)，Al的相對原子質(zhì)量為M,則一個晶胞中Al原子的數(shù)目_____個；Al晶體的密度為_____g/cm3(用字母表示)。

Answer 1

【答案】 sp、sp2( SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一種 NH4F F原子半徑比I原子小，H-F鍵比H-I鍵強(或H-F更易形成易奪取NH4+中的H+) 3 B12 Na+ 4 M×1021/[4 NA]

【解析】Ga原子核電荷數(shù)為31，核外電子排布1s22s22p63s23p63d104s24p1；基態(tài)Ga原子價電

子排布圖為；正確答案：。

(2) NO2+其中心N原子價電子對數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=2+（5-1-2×2）/2=2，所以其中的氮原子按sp方式雜化；NO3-價層電子對數(shù)為=3+（5+1-2×3）=3，屬于sp2雜化；等電子體是指原子數(shù)相等，電子總數(shù)相等的微粒，因此原子數(shù)為3，電子數(shù)為22的等電子微粒有（和NO2+）：SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一種；正確答案： sp、sp2； SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一種。

(3) 由于F原子半徑比I原子小，H-F鍵比H-I鍵強(或H-F更易形成易奪取NH4+中的H+)，所以NH4F、NH4I中，較易分解的是NH4F；正確答案：NH4F；F原子半徑比I原子小，H-F鍵比H-I鍵強(或H-F更易形成易奪取NH4+中的H+)。

(4) 同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢，特例是ⅡA的第一電離能大于ⅢA，ⅤA的第一電離能大于ⅥA，故第一電離能介于B元素和N元素的元素有Be、C、O，共計3種；正確答案：3。

(5) 根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可以知道,每個硼原子被5個正三角形共用,每個正三角形上有三個硼原子,所以這個基本結(jié)構(gòu)單元含有硼原子的個數(shù)為:（20×3）/5=12；若此結(jié)構(gòu)單元為1個分子，則其分子式為B12；正確答案：B12。

（6）該晶胞中●個數(shù)=8×+6×=4，○個數(shù)=12×+8=11，根據(jù)化學(xué)式知，冰晶石中陽離子和陰離子個數(shù)之比為3：1，要使陽離子、陰離子個數(shù)之比為3：1，則大立方體的體心處▽所代表的微粒是Na+；正確答案：Na+。

(7) （1）根據(jù)乙圖可知，Al為面心立方堆積，鋁原子位于晶胞8個頂點和立方體的6個面心，一個晶胞中Al原子的數(shù)目N=1/8+1/2×6=4正確答案：4。

（2）設(shè)晶胞中立方體的邊長為a，根據(jù)丙圖中原子之間的位置關(guān)系有a2+a2=(4d)2，則a=2nm，則晶胞的體積為V=a3=[210-7]3cm3，一個晶胞中含有4個鋁原子，則晶胞的質(zhì)量為m=NM/NA ，密度ρ=m/V= NM/NAV，代入數(shù)據(jù)計算可得晶胞密度ρ=4×M/NAV×= M÷[4×10-21×NA ] =M×1021/[4 NA]；正確答案：M×1021/[4 NA]。