(5)砷化镓的立方晶胞结构如图2所示，晶胞参数为a＝0.565 nm，砷化镓晶体的密度为________ g·cm3(设NA为阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。
－
【答案】 (1)[Ar]3d104s24p1 3 (2)As>Se>Ga Se>As>Ga
(3)GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高，原因是它们均为分子晶体，相对分子质量依次增大 GaF3是离子晶体 (4)4 sp2
4×145(5) －?0.565×107?3NA
【解析】 (1)Ga是第31号元素，其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1。As是第33号元素，其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，所以其4p能级上有3个未成对电子。(2)同周期由左向右元素的第一电离能逐渐增大，但是As的p能级是半充满稳定结构，故第一电离能反常高，故第一电离能的顺序为As>Se>Ga。同周期元素由左向右电负性增大，所以电负性顺序为Se>As>Ga。(3)由表格中数据可知三种化合物的熔、沸点较低，可判断三种化合物均为分子晶体，对结构相似的分子晶体而言，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。GaF3的熔点超过1 000 ℃，与GaI3、GaBr3、GaCl3的熔点差异比较显著，故GaF3不可能是分子晶体，而是离子晶体。(4)由图1知，每个镓与4个氧相连，所以配位数为4。草酸根离子中的碳原子，形成了一个碳氧双键，所以是sp2杂化。(5)晶胞中Ga原子位于8个顶点和64×14511个面心，所以Ga有8×＋6×＝4个，As都在晶胞内也有4个，所以晶胞质量为 g。
82NA晶胞边长为0.565 nm＝0.565×107 cm，晶胞体积为边长的立方，晶胞质量除以晶胞体积得
－
4×145－
到晶胞密度，所以晶体的密度为 g·cm3。 －73?0.565×10?NA
4．由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途，回答下列问题：
(1)基态氯原子核外电子占有的原子轨道数为________个，P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为________。
6
(2)SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是________，该分子的立体构型为________。 (3)PH4Cl的电子式为________，Ni与CO能形成配合物Ni(CO)4，该分子中σ键与π键的个数比为________。
(4)已知MgO与NiO的晶体结构(如图1所示)相同，其中Mg2和Ni2的离子半径分别为66 pm
＋
＋
和69 pm。则熔点：MgO________(填“>”“<”或“＝”)NiO，理由是___________________。 (5)若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0)，B(1,1,0)，则C的坐标参数为________。 (6)一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2作密置单层排
－
列，Ni2填充其中(如图2所示)。已知O2的半径为a m，每平方米上分散的该晶体的质量为
＋
－
________ g。[用a、NA(NA为阿伏加德罗常数的值)表示]
【答案】 (1)9 Cl>P>S (2)sp3 V形
(3)
＋
＋
1∶1
(4)> Mg2的半径比Ni2的小，MgO的晶格能比NiO的大 11(5)(1，，)
22253
2a2NA
(6)
【解析】 (1)基态氯原子的电子排布式是1s22s22p63s23p5，s能级有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，所以基态氯原子的核外电子共占据9个原子轨道；同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，第一电离能排序时，磷原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，第一电离能较高，高于硫原子而低于氯原子，所以P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序1
为Cl>P>S。(2)SCl2中硫原子的杂化轨道数为×(6＋2)＝4，采取sp3杂化方式，中心原子硫
2原子有2对孤电子对，所以该分子的立体构型为V形。(3)PH4结构类似于NH4，PH4Cl是离
＋
＋
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子化合物，故其电子式为；每个CO分子内含有1个σ键和2
个π键，而每个CO分子同时又通过1个σ配位键与Ni原子连接，所以σ键和π键的个数比为1∶1。(4)离子晶体结构相同时，离子半径越小，离子键越强，Mg2的半径比Ni2的小，
＋
＋
MgO的晶格能比NiO的大，故熔点：MgO>NiO。(5)题中已经给出了坐标系的三个方向示意11
图，晶胞是边长为1的正方体，因此C的坐标参数是(1，，)。(6)在图2中的“单分子层”
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中可以画出二维重复单元，如，。重复单元呈菱形，是相邻四个氧
离子球中心的连线组成的，每个重复单元包含1个氧离子和1个镍离子，NiO的相对分子质量为75。重复单元所占的面积＝2a×3a＝23a2 m2，则1平方米上分散的该晶体的质量为253
g。 2a2NA
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2020届高三化学总复习热点专题突破08物质结构与性质综合题难点突破
