Question

Ⅰ.鉻位于第四周期ⅥB族，主要化合價(jià)+2，+3 ，+6，單質(zhì)硬度大，耐腐蝕，是重要的合金材料。
（1）基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布圖___________，CrO₂Cl₂常溫下為深紅色液體，能與CCl₄、CS₂等互溶，據(jù)此可判斷CrO₂Cl₂是________(填“極性”或“非極性”)分子。
（2）CrCl₃·6H₂O實(shí)際上是配合物，配位數(shù)為6，其固體有三種顏色，其中一種淺綠色固體與足量硝酸銀反應(yīng)時(shí)，1mol固體可生成2mol氯化銀沉淀，則這種淺綠色固體中陽離子的化學(xué)式____________。
Ⅱ.砷化鎵為第三代半導(dǎo)體材料，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，

（3）砷化鎵可由（CH₃）₃Ga和AsH₃在700℃下反應(yīng)制得，反應(yīng)的化學(xué)方程式    為           。  
（4）AsH₃空間構(gòu)型為                     。
已知(CH₃)₃Ga為非極性分子，則其中鎵原子的雜化方式是_______。
（5）砷化鎵晶體中最近的砷和鎵原子核間距為a cm，砷化鎵的摩爾質(zhì)量為b g/mol，阿伏伽德羅常數(shù)值為N_A，則砷化鎵晶體密度的表達(dá)式_________ g/cm³。

Answer 1

Ⅰ.（1）  非極性 （2）  [ Cr（H₂O）₅ Cl ]²⁺    
Ⅱ.（3）CH₃）₃Ga+AsH₃3CH₄+GaAs （4）三角錐形   sp²   （5） 3· b/16a³N_A

試題分析：Ⅰ.（1）鉻是24號元素，其基態(tài)的價(jià)電子排布式是3d⁵4S¹，因此基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布圖。因?yàn)镃rO₂Cl₂常溫下為深紅色液體，能與CCl₄、CS₂等互溶。根據(jù)相似相容原理，可判斷出CrO₂Cl₂是非極性分子。(2) 淺綠色固體CrCl₃·6H₂O與足量硝酸銀反應(yīng)時(shí)，1mol固體可生成2mol氯化銀沉淀，說明三個(gè)Cl-中只有一個(gè)作配位體，由于其配位數(shù)為6，所以還有5個(gè)水作配位體。則這種淺綠色固體中陽離子的化學(xué)式[ Cr（H₂O）₅ Cl ]²⁺。Ⅱ.（3）由題意得方程式：CH₃）₃Ga+AsH₃3CH₄+GaAs。（4）同族元素形成的化合物結(jié)構(gòu)相似。NH₃為三角錐形，所以AsH₃空間構(gòu)型為三角錐形。因?yàn)?CH₃)₃Ga為非極性分子，說明這幾個(gè)化學(xué)鍵是對稱的。故其中鎵原子的雜化方式是sp²雜化。（5）在砷化鎵晶胞中，含有Ga：8×1/8+6×1/2=4,含有As：4個(gè)，因此每個(gè)晶胞中含有4和GaAs。在砷化鎵晶體中最近的砷和鎵原子核間距為a cm，由于As處于與它相連的四個(gè)Ga構(gòu)成的四面體的幾何中心。距離最近且相等的As原子之間的距離為L.則；.最近的兩個(gè)As在晶胞面對角線的1/2處。設(shè)該晶胞的長度是x,則；解得x=是則砷化鎵晶體密度的表達(dá)式為：.整理可得。