题目内容
18.硼(B)、铝(Al)、镓(Ca)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:(l)写出基态镓原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p1.
(2)己知:无水氯化铝在l78℃升华,它的蒸汽是缔合的双分子(Al2Cl6),结构如图1
缔合双分子Al2Cl6中A1原子的轨道杂化类型是sp3.
(3)B原子的电子有3个不同的能级:晶体硼熔点为2300℃,则其为原子晶体.
(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(>750℃)三溴化硼和三溴化磷反应制得.BP晶咆如图2所示.
①指出三溴化硼和三溴化磷的立体构型:三溴化硼平面三角形;三溴化磷三角锥形.
②计算当晶胞参数为aPm (即图中立方体的每条边长为a pm)时,磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离$\frac{\sqrt{3}a}{4}$pm.
分析 (1)Ga处于第四周期第ⅢA族,结合能量最低原理书写核外电子排布式;
(2)双分子Al2Cl6中Al原子形成4个σ键,没有孤对电子,杂化轨道数目为4;
(3)B原子核外电子排布式为1s22s22p1;晶体硼熔点为2300℃,熔点很高,属于原子晶体;
(4)①BBr3中硼原子的价层电子对数为3+$\frac{3-1×3}{2}$=3,没有孤电子对;PBr3中磷原子的价层电子对数为3+$\frac{5-1×3}{2}$=4,P原子有一对孤电子对;
②P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,磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为体对角线的$\frac{1}{4}$.
解答 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,
故答案为: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,
故答案为: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,
故答案为:3;原子;
(4)①BBr3中硼原子的价层电子对数为3+$\frac{3-1×3}{2}$=3,没有孤电子对,所以分子空间构型为平面三角形;PBr3中磷原子的价层电子对数为3+$\frac{5-1×3}{2}$=4,P原子有一对孤电子对,所以分子空间构型为三角锥形,
故答案为:平面三角形;三角锥形;
②P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$\frac{1}{4}$,立方体的每条边长为a pm,则晶胞体对角线长为$\sqrt{3}$a pm,则P原子与B原子最近距离为$\sqrt{3}$apm×$\frac{1}{4}$=$\frac{\sqrt{3}a}{4}$pm,
故答案为:$\frac{\sqrt{3}a}{4}$pm.
点评 本题是对物质结构与性质的考查,为高考常见题型,题目涉及核外电子排布、杂化方式判断、分子结构、晶胞结构与计算等,(4)中晶胞中原子距离计算为易错点、难点,需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力,难度中等.
| 族 周期 | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | 0 |
| 2 | A | B | C | D | E | |||
| 3 | F | G | H | I | J | K |
(2)最高价氧化物对应水化物,碱性最强的是NaOH,酸性最强的是HClO4,呈两性的是Al(OH)3.(填化学式)
(3)I 元素的最高正价与最低负价之和为2.
(4)C 与 J 的单质中,化学性质活泼的是:O2,判断依据之一是:与H2 化合能力:O2>S(或气态氢化物稳定性:H2O>H2S ).
| A. | 1 molNa2O2含有的阴、阳离子的数目为4NA | |
| B. | 常温常压下,0.1molC8H18所含有的共价键数目为2.5NA | |
| C. | 含有0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,转移的电子数为0.2NA | |
| D. | 1 L 0.1mol/L醋酸溶液中含有的氢离子数为0.1NA |
| 选项 | 操作 | 实验现象 | 解释 |
| A | 向某钾盐中滴加浓盐酸,产生气体再通入品红溶液 | 品红溶液褪色 | 该钾盐为K2SO3或KHSO3 |
| B | 铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加KSCN溶液 | 出现血红色 | 铝热剂中一定含有氧化铁 |
| C | 将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振荡,静置 | 下层液体呈紫色 | 氧化性:Br2>I2 |
| D | 将足量过氧化钠固体投入紫色石蕊试液中 | 溶液变成蓝色 | 过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,溶液呈碱性 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | 有机反应中常说的卤化、硝化、水化都属于取代反应 | |
| B. | 按系统命名法,有机物 | |
| C. | 分子式为 C8H11N的有机物,分子内含有苯环和氨基(-NH2)的同分异构体共 13种 | |
| D. | 废旧钢材焊接前,分别用饱和Na2CO3、NH4Cl溶液处理焊点 |
| A. | 组装该电池应当在无水、无氧的条件下进行 | |
| B. | 整个过程的能量转化涉及化学能转化为热能和电能 | |
| C. | 放电时LiV3O8电极反应为:xLi++LiV3O8-xe-═Li1+xV3O8 | |
| D. | 充电时Cl?移向LiV3O8电极 |
| A. | 1 L1mol/L H2SO4,含有2NA个H+ | |
| B. | 500mL2mol/L盐酸比100mL2mol/L硫酸的导电性强 | |
| C. | 1mol Na2S2,含NA个共价键 | |
| D. | 标准状况下,3.36 LSO2的质量约为9.6g |