Question

第ⅢA族的单质及一些化合物在工农业生产等领域有重要应用。回答下列问题:

（1）基态Ga原子价电子排布图为________.

（2）经测定发现，N₂O₅固体由NO₂⁺和NO₃^-两种离子组成，该固体中N原子杂化类型为___;与NO₂⁺互为等电子体的微粒有_____(写出一种)。

（3）铵盐大多不稳定，NH₄F、NH₄I中，较易分解的是_____,原因是______.

（4）第二周期中，第一电离能介于B元素和N元素之间的元素有______种。

（5）晶体别有多种变体，但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体(见下图)，每个顶点为一个硼原子，每个三角形均为等边三角形。若此结构单元为1个分子，则其分子式为____.

（6）冰晶石(Na₃AlF₆)由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如图甲所示，●位于大立方体的顶点和面心，ο位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处所代表的微粒是_________ (填微粒符号)。

（7）A1单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶跑特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示:

若己知Al的原子半径为dnm,N_A代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M,则一个晶胞中Al原子的数目_____个；Al晶体的密度为_____g/cm³(用字母表示)。

Answer

sp、sp2 SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一种 NH4F F原子半径比I原子小，H-F键比H-I键强(或H-F更易形成易夺取NH4+中的H+) 3 B12 Na+ 4 M×1021/[4 NA]

【解析】

Ga原子核电荷数为31，核外电子排布1s22s22p63s23p63d104s24p1；基态Ga原子价电

子排布图为；正确答案：。

(2) NO2+其中心N原子价电子对数=σ键个数+孤电子对个数=2+（5-1-2×2）/2=2，所以其中的氮原子按sp方式杂化；NO3-价层电子对数为=3+（5+1-2×3）=3，属于sp2杂化；等电子体是指原子数相等，电子总数相等的微粒，因此原子数为3，电子数为22的等电子微粒有（和NO2+）：SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一种；正确答案： sp、sp2； SCN-、CO2、CS2、N3-等中的任一种。

(3) 由于F原子半径比I原子小，H-F键比H-I键强(或H-F更易形成易夺取NH4+中的H+)，所以NH4F、NH4I中，较易分解的是NH4F；正确答案：NH4F；F原子半径比I原子小，H-F键比H-I键强(或H-F更易形成易夺取NH4+中的H+)。

(4) 同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，特例是ⅡA的第一电离能大于ⅢA，ⅤA的第一电离能大于ⅥA，故第一电离能介于B元素和N元素的元素有Be、C、O，共计3种；正确答案：3。

(5) 根据晶胞的结构图可以知道,每个硼原子被5个正三角形共用,每个正三角形上有三个硼原子,所以这个基本结构单元含有硼原子的个数为:（20×3）/5=12；若此结构单元为1个分子，则其分子式为B12；正确答案：B12。

（6）该晶胞中●个数=8×+6×=4，○个数=12×+8=11，根据化学式知，冰晶石中阳离子和阴离子个数之比为3：1，要使阳离子、阴离子个数之比为3：1，则大立方体的体心处▽所代表的微粒是Na+；正确答案：Na+。

(7) （1）根据乙图可知，Al为面心立方堆积，铝原子位于晶胞8个顶点和立方体的6个面心，一个晶胞中Al原子的数目N=1/8+1/2×6=4正确答案：4。

（2）设晶胞中立方体的边长为a，根据丙图中原子之间的位置关系有a2+a2=(4d)2，则a=2nm，则晶胞的体积为V=a3=[210-7]3cm3，一个晶胞中含有4个铝原子，则晶胞的质量为m=NM/NA ，密度ρ=m/V= NM/NAV，代入数据计算可得晶胞密度ρ=4×M/NAV×= M÷[4×10-21×NA ] =M×1021/[4 NA]；正确答案：M×1021/[4 NA]。