硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)均属于硼族元素(第ⅢA族),它们的化合物或单质都有重要用途.回答下列问题: <img alt="1" src="/tk/202105
硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)均属于硼族元素(第ⅢA族),它们的化合物或单质都有重要用途.回答下列问题:
(1)写出基态镓原子的电子排布式______ .
(2)已知:无水氯化铝在178℃升华,它的蒸气是缔合的双分于(Al2Cl6),结构如图1缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型是______ .
(3)B原子的电子有______个不同的能级;晶体硼熔点为2300℃,则其为______晶体.
(4)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料,它是通过在高温氢气氛围下(>750℃)三溴化硼和三溴化磷反应制得.BP晶胞如图2所示. ①画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式.
三溴化硼______三溴化磷______
②在BP晶胞中B的堆积方式为______ .
③计算当晶胞晶格参数为apm(即图中立方体的每条边长为apm)时,磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离______ .
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1
(2)sp3
(3)3;原子
(4) ;
;面心立方最密堆积;
pm
解:(1)Ga处于第四周期第ⅢA族,根据能量最低原理,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p1,
所以答案是:1s22s22p63s23p63d104s24p1;(2)由双分子Al2Cl6的结构可知,分子中Al原子形成4个σ键,没有孤对电子,杂化轨道数目为4,Al原子采取sp3杂化,
所以答案是:sp3;(3)B原子核外电子排布式为1s22s22p1,有3个不同的能级,晶体硼熔点为2300℃,熔点很高,属于原子晶体,
所以答案是:3;原子;(4)①BBr3中硼原子的价层电子对数为3+ =3,没有孤电子对,所以分子空间构型为平面三角形,结构式为
;PBr3中磷原子的价层电子对数为3+
=4,P原子有一对孤电子对,所以分子空间构型为三角锥形,结构式为:
,
所以答案是: ;
;
②由晶胞结构可知,B原子处于晶胞顶点与面心,在BP晶胞中B的堆积方式为面心立方最密堆积,
所以答案是:面心立方最密堆积;
③P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构,二者连线处于体对角线上,为体对角线的 ,立方体的每条边长为a pm,则晶胞体对角线长为
a pm,则P原子与B原子最近距离为
a pm×
=
pm,
所以答案是: pm.
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