Question

【题目】硼（B）、铝（Al）、镓（Ga）均属于硼族元素（第IIIA族），他们的化合物或单质都有重要用途。回答下列问题：

（1）写出基态镓原子占据的最高能层符号为________，基态铝原子有____个不同能级；基态镓原子的核外电子排布式为 。

（2）已知：无水氯化铝在178℃升华，它的蒸气是缔合的双分于（Al2Cl6），更高温度下Al2Cl6则离解生成A1Cl3单分子。

①固体氯化铝的晶体类型是 ；

②写出Al2Cl6分子的结构式 ；

③单分子A1Cl3的立体构型是 ，缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型是 。

（3）晶体硼的结构单元是正二十面体的原子晶体，其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角各有一个原子，则这个基本结构单元由____个1硼原子组成，共含有____B-B键。

（4）磷化硼（BP）是一种有价值的耐磨硬涂层材料，它是通过高温氢气氛围下（750℃）三溴化硼和三溴化磷反映值得的。BP晶胞如图所示。

①在BP晶胞中B的堆积方式为____。

②当晶胞晶格参数为acm（即途中立方体的每条边长为acm）时，磷化硼晶胞的密度为____。

Answer 1

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

（2）①分子晶体②③平面三角形sp3

（3）12 30 （4）①面心立方堆积②168/a3NA·gcm-3

【解析】

试题分析：（1）镓是31号元素，其原子核外有31个电子，根据构造原理知其核外电子排布式为1s2 2s22p63s23p63d104s24p1 或〔Ar〕3d104s24p1，所以基态镓原子占据的最高能层符号为M；铝的原子序数是13，位于第三周期第ⅢA族，所以基态铝原子有5个不同能级；

（2）①分子晶体的熔沸点较低，氯化铝的熔沸点较低，所以为分子晶体；

②铝原子和氯原子之间形成共价键，还形成一个配位键，其结构为；

③氯化铝中每个铝原子含有3个共价键，且不含孤电子对，为平面三角形结构，缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型sp3；

（3）根据晶胞的结构图可知，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，B-B键的个数为：（20×3）÷2=30；

（4）①根据晶胞结构可判断在BP晶胞中B的堆积方式为面心立方堆积。

②根据晶胞结构可知晶胞含有的B原子个数为，P全部在晶胞中，则当晶胞晶格参数为acm（即途中立方体的每条边长为acm）时，磷化硼晶胞的密度为。