Question

第III A族和第V A族元素能形成一些具有特殊功能的材料。例如，氯化硼、氮化铝、磷化铝等，磷化铝的结构类似于金刚石。

（1）氮、磷、砷位于同主族，基态砷原子的价层电子排布图__________。基态镓原子核外电子占据能量最高的能级符号是__________________。

(2)同周期元素按第一电离能由大到小排序，磷和铝之间的元素有___ (填元素符号)。

(3)A1F₃、AlC1₃晶体的熔点分别为1040℃、194℃，其原因是___________。

(4)AsO₄^3-的立体构型为_______；NCl₃中N原子的杂化类型为__________；与PO₄^3-互为等电子体的分子有__________(填一种即可)。

(5)①磷化铝的晶体类型是____________。

②磷化铝晶胞如图所示，两个铝原子最近距离为d pm，N_A表示阿伏伽德罗常数的值，则磷化铝晶体的密度为ρ=_______g.cm^-3。

Answer

4p Mg、Si、S 氟化铝是离子晶体，氯化铝是分子晶体 正四面体形 sp3 CF4、CCl4、SiF4、SiCl4等(写出一种即可) 原子晶体 ×1030

【解析】（1）本题考查电子排布图和价电子，As是第四周期VA族，As价电子只最外层电子，即价电子排布图为；镓属于第四周期IIIA，位于p区，因此核外电子占据能量最高的能级是4p；（2）考查第一电离能的规律，同周期从左向右第一电离能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此位于磷和铝之间的元素是Mg、Si、S；（3）考查晶体熔沸点高低的判断，AlF3属于离子晶体，AlCl3属于分子晶体，一般离子晶体的熔沸点高于分子晶体；（4）本题考查空间构型、杂化类型的判断、等电子体的判断，AsO43－中心原子为As，有4个σ键，孤电子对数为(5＋3－4×2)/2=0，空间构型为正四面体；NCl3中心原子是N，有3个σ键，孤电子对数为(5－3×1)/2=1，杂化类型为sp3；价电子总数相等，原子总数相同的微粒互称为等电子体，因此与PO43－互为等电子体的分子是 CF4、CCl4、SiF4、SiCl4等；（5）考查晶体类型的判断、晶胞的计算，①磷化铝的结构类似与金刚石，金刚石属于原子晶体，则磷化铝属于原子晶体；②Al位于晶胞的顶点和面心，个数为8×1/8＋6×1/2=4，P位于晶胞内部，有4个，因此化学式为AlP，晶胞的质量为4×58/NAg，两个铝原子最近距离是面对角线的一半，因此晶胞的边长为 d×10－10cm， 即晶胞的体积为（ d×10－10）3cm3，根据密度的定义，密度为×1030g/cm3。

点睛：本题的难点是密度的计算，首先根据晶胞的结构判断出化学式和微粒的个数，根据n=N/NA，计算出此物质的物质的量，然后根据m=nM，计算出晶胞的质量，两个最近铝原子距离应是面对角线的一半，进一步求出晶胞的边长，可以求出晶胞的体积，最后根据密度的定义，求出密度。