Question

【题目】镓（31Ga）是一种重要金属元素，镓及其化合物在电子工业、光电子工业、国防工业和超导材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：

（1）基态Ga原子占据最高能级电子的电子云轮廓图形状为__________，未成对电子数为________________。

（2）Ga(NO3)3中阴离子的立体构型是_____________，写出一个与该阴离子的立体构型相同的分子的化学式___________。

（3）2-甲基-8-羟基喹啉镓（如图）应用于分子印迹技术，2-甲基-8-羟基喹啉镓中五种元素电负性由大到小的顺序是____________________________（填元素符号)，提供孤电子对的成键原子是_____________。

（4）一种硅镓半导体材料的晶胞结构如图所示由硫、镓、银形成的化合物的晶胞是底面为正方形的长方体，结构如下图所示，则该晶体中硫的配位数为___________，晶胞底面的边长a=5.75 nm，高h=10.30nm，该晶体密度为__________________g·cm-3（列出计算式即可）。

Answer 1

【答案】 1 纺锤形（哑铃形） 平面三角形 SO3（SeO3 CO32-等） O N C H Ga N O 4

【解析】试题分析：(1)根据镓的基态核外电子排布式1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1分析未成对电子数；最高能层为N；(2) NO3-中N原子价电子对数是 ， sp2轨道杂化；硝酸根含4个原子，24个价电子；(3)2-甲基-8-羟基喹啉镓含有的元素为C、N、O、H、Ga，非金属性越强，电负性越大；氧原子、氮原子含有孤对电子；晶体中配位数是某原子（或离子）周围与他相距最近的原子（或离子）数；先根据均摊原则计算晶胞的摩尔质量，再根据 计算密度；

解析：(1)根据镓的基态核外电子排布式1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1，只有4p轨道有1个电子未成对，未成对电子数为1；最高能层为N，其中有4s和4p轨道，4s为球形，4p为哑铃形或纺锤形；(2) NO3-中N原子价电子对数是 ， sp2轨道杂化，没有孤对电子，所以离子为平面正三角形；硝酸根含4个原子，24个价电子，与其等电子体的可以有SO3，SeO3等；(3)2-甲基-8-羟基喹啉镓含有的元素为C、N、O、H、Ga，非金属性越强，电负性越大，所以电负性由大到小的顺序是O、N、C、H 、Ga；氧原子、氮原子含有孤对电子，镓与氧、氮之间形成共价键时氧、氮提供孤对电子，所以提供孤电子对的成键原子是O、N；配位数是某原子（或离子）周围与他相距最近的其他原子（或离子）数，根据晶胞图，晶体中硫的配位数为4；根据均摊原则，晶胞中硫原子数是8、镓原子数是、银原子数是 ，晶胞的摩尔质量是 ，晶胞的体积是 ，；