2020版高考化学鲁科版大一轮复习讲义:第12章 专题讲座八 Word版含解析
2020版高考化学鲁科版大一轮复习讲义:第12章 专题讲座八 Word版含解析第5页

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镓的卤化物 GaCl3 GaBr3 GaI3 熔点/℃ 77.75 122.3 211.5 沸点/℃ 201.2 279 346

GaF3的熔点超过1 000 ℃可能的原因是___________________________________________。

(4)二水合草酸镓的结构如图1所示,其中镓原子的配位数为________,草酸根离子中碳原子的杂化轨道类型为________。

(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·cm-3(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 (5)

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6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。晶胞边长为0.565 nm=0.565×10-7 cm,晶胞体积为边长的立方,晶胞质量除以晶胞体积得到晶胞密度,所以晶体的密度为 g·cm-3。