Question

Ⅰ.鉻位于第四周期ⅥB族，主要化合價+2，+3 ，+6，單質硬度大，耐腐蝕，是重要的合金材料。
（1）基態鉻原子的價電子排布圖___________，CrO₂Cl₂常溫下為深紅色液體，能與CCl₄、CS₂等互溶，據此可判斷CrO₂Cl₂是________(填“極性”或“非極性”)分子。
（2）CrCl₃·6H₂O實際上是配合物，配位數為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時，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式____________。
Ⅱ.砷化鎵為第三代半導體材料，晶胞結構如圖所示，

（3）砷化鎵可由（CH₃）₃Ga和AsH₃在700℃下反應制得，反應的化學方程式    為           。  
（4）AsH₃空間構型為                     。
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，砷化鎵的摩爾質量為b g/mol，阿伏伽德羅常數值為N_A，則砷化鎵晶體密度的表達式_________ 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，其基態的價電子排布式是3d⁵4S¹，因此基態鉻原子的價電子排布圖。因為CrO₂Cl₂常溫下為深紅色液體，能與CCl₄、CS₂等互溶。根據相似相容原理，可判斷出CrO₂Cl₂是非極性分子。(2) 淺綠色固體CrCl₃·6H₂O與足量硝酸銀反應時，1mol固體可生成2mol氯化銀沉淀，說明三個Cl-中只有一個作配位體，由于其配位數為6，所以還有5個水作配位體。則這種淺綠色固體中陽離子的化學式[ 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構相似。NH₃為三角錐形，所以AsH₃空間構型為三角錐形。因為(CH₃)₃Ga為非極性分子，說明這幾個化學鍵是對稱的。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，因此每個晶胞中含有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Ga構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As在晶胞面對角線的1/2處。設該晶胞的長度是x,則；解得x=是則砷化鎵晶體密度的表達式為：.整理可得。