Question

【題目】鎵（31Ga）是一種重要金屬元素，鎵及其化合物在電子工業(yè)、光電子工業(yè)、國(guó)防工業(yè)和超導(dǎo)材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問(wèn)題：

（1）基態(tài)Ga原子占據(jù)最高能級(jí)電子的電子云輪廓圖形狀為__________，未成對(duì)電子數(shù)為________________。

（2）Ga(NO3)3中陰離子的立體構(gòu)型是_____________，寫出一個(gè)與該陰離子的立體構(gòu)型相同的分子的化學(xué)式___________。

（3）2-甲基-8-羥基喹啉鎵（如圖）應(yīng)用于分子印跡技術(shù)，2-甲基-8-羥基喹啉鎵中五種元素電負(fù)性由大到小的順序是____________________________（填元素符號(hào))，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_____________。

（4）一種硅鎵半導(dǎo)體材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示由硫、鎵、銀形成的化合物的晶胞是底面為正方形的長(zhǎng)方體，結(jié)構(gòu)如下圖所示，則該晶體中硫的配位數(shù)為___________，晶胞底面的邊長(zhǎng)a=5.75 nm，高h=10.30nm，該晶體密度為__________________g·cm-3（列出計(jì)算式即可）。

Answer 1

【答案】 1 紡錘形（啞鈴形） 平面三角形 SO3（SeO3 CO32-等） O N C H Ga N O 4

【解析】試題分析：(1)根據(jù)鎵的基態(tài)核外電子排布式1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1分析未成對(duì)電子數(shù)；最高能層為N；(2) NO3-中N原子價(jià)電子對(duì)數(shù)是 ， sp2軌道雜化；硝酸根含4個(gè)原子，24個(gè)價(jià)電子；(3)2-甲基-8-羥基喹啉鎵含有的元素為C、N、O、H、Ga，非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大；氧原子、氮原子含有孤對(duì)電子；晶體中配位數(shù)是某原子（或離子）周圍與他相距最近的原子（或離子）數(shù)；先根據(jù)均攤原則計(jì)算晶胞的摩爾質(zhì)量，再根據(jù) 計(jì)算密度；

解析：(1)根據(jù)鎵的基態(tài)核外電子排布式1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1，只有4p軌道有1個(gè)電子未成對(duì)，未成對(duì)電子數(shù)為1；最高能層為N，其中有4s和4p軌道，4s為球形，4p為啞鈴形或紡錘形；(2) NO3-中N原子價(jià)電子對(duì)數(shù)是 ， sp2軌道雜化，沒(méi)有孤對(duì)電子，所以離子為平面正三角形；硝酸根含4個(gè)原子，24個(gè)價(jià)電子，與其等電子體的可以有SO3，SeO3等；(3)2-甲基-8-羥基喹啉鎵含有的元素為C、N、O、H、Ga，非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，所以電負(fù)性由大到小的順序是O、N、C、H 、Ga；氧原子、氮原子含有孤對(duì)電子，鎵與氧、氮之間形成共價(jià)鍵時(shí)氧、氮提供孤對(duì)電子，所以提供孤電子對(duì)的成鍵原子是O、N；配位數(shù)是某原子（或離子）周圍與他相距最近的其他原子（或離子）數(shù)，根據(jù)晶胞圖，晶體中硫的配位數(shù)為4；根據(jù)均攤原則，晶胞中硫原子數(shù)是8、鎵原子數(shù)是、銀原子數(shù)是 ，晶胞的摩爾質(zhì)量是 ，晶胞的體積是 ，；