题目内容
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42．X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子．X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子．请回答下列问题：
（1）X元素基态原子核外电子排布式为 ，该元素的名称是 ．
（2）Y元素原子价电子排布图为 ．
（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为 ．
（4）已知由元素X与镓元素组成的化合物A为第三代半导体．已知化合物A的晶胞结构与金刚石相似，其中X原子位于立方体内，镓原子位于立方体顶点和面心，请写出化合物A的化学式 ；化合物A可由（CH3）3Ga和XZ3在700℃下反应制得，反应的化学方程式为 ．
（5）已知铝与镓元素位于同一主族，金属铝属立方晶系，其晶胞边长为405pm，密度是2.70g?cm-3，通过计算确定其晶胞的类型 （填简单、体心或面心立方）；晶胞中距离最近的铝原子可看作是接触的，计算铝的原子半径r（Al）= pm．（列出算式即可，已知：4053≈6.64×107）
（1）X元素基态原子核外电子排布式为
（2）Y元素原子价电子排布图为
（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为
（4）已知由元素X与镓元素组成的化合物A为第三代半导体．已知化合物A的晶胞结构与金刚石相似，其中X原子位于立方体内，镓原子位于立方体顶点和面心，请写出化合物A的化学式
（5）已知铝与镓元素位于同一主族，金属铝属立方晶系，其晶胞边长为405pm，密度是2.70g?cm-3，通过计算确定其晶胞的类型
考点：位置结构性质的相互关系应用,晶胞的计算
专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构
分析：X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，X元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，处于第四周期第ⅤA族，故X为As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y的2p轨道上有2个电子或4个电子，所以Y为碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X2Y3，故Y为氧元素；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，则Z的质子数为42-8-33=1，则Z为氢元素，氢原子可以形成负一价离子，符合题意，据此可以解题．
解答：
解：X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，X元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，处于第四周期第ⅤA族，故X为As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y的2p轨道上有2个电子或4个电子，所以Y为碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X2Y3，故Y为氧元素；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，则Z的质子数为42-8-33=1，则Z为氢元素，氢原子可以形成负一价离子，符合题意，
（1）由上述分析可知，X为砷元素，其原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；砷；
（2）Y为O元素，原子价电子排布图为
，故答案为：；
（3）X与Z可形成化合物XZ3为AsH3，由于As与N为同主族元素，最外层都有5个电子，AsH3空间结构与NH3相似，为三角锥型，故答案为：三角锥型；
（4）由晶胞结构可知，晶胞中Ga原子数目=8×
+6×
=4、As原子数目=4，故该化合物化学式为GaAs，由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，由原子守恒可知有甲烷生成，反应的化学方程式为：（CH3）3Ga+AsH3
3 GaAs+3CH4，故答案为：GaAs；（CH3）3Ga+AsH3
3 GaAs+3CH4；
（5）根据密度公式可得N（Al）×
×10-30×6.02×1023=2.70，由此解得每个晶胞中含有的原子数N（Al）=4.00，∴其晶胞的类型面心立方晶胞；
在面心立方晶胞中，每个面的对角线上三个原子紧挨着，所以对角线长度=
×405pm，对角线为四个Al原子半径之和，所以每个铝原子半径=
=143pm，故答案为：面心立方；143．
（1）由上述分析可知，X为砷元素，其原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；砷；
（2）Y为O元素，原子价电子排布图为
，故答案为：；（3）X与Z可形成化合物XZ3为AsH3，由于As与N为同主族元素，最外层都有5个电子，AsH3空间结构与NH3相似，为三角锥型，故答案为：三角锥型；
（4）由晶胞结构可知，晶胞中Ga原子数目=8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 2 |
| 700°C |
| 700°C |
（5）根据密度公式可得N（Al）×
| 27 |
| 4053 |
在面心立方晶胞中，每个面的对角线上三个原子紧挨着，所以对角线长度=
| 2 |
| ||
| 4 |
点评：本题考查了晶胞的计算、原子核外电子排布图的书写、晶体类型的判断等知识点，这些知识点都是考试热点，根据构造原理、密度公式、晶体类型与熔沸点的关系来分析解答，难点是晶胞的计算，中等难度．
练习册系列答案
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