Question

【題目】【物質(zhì)與結(jié)構(gòu)—選作】硼（B）、鋁（Al）、鎵（Ga）均屬于硼族元素（第ⅢA族），它們的化合物或單質(zhì)都有重要用途。回答下列問題：

（1）寫出基態(tài)鎵原子的電子排布式 。

（2）已知：無水氯化鋁在178℃升華，它的蒸氣是締合的雙分于（Al2Cl6），更高溫度下Al2Cl6則離解生成A1Cl3單分子。

①固體氯化鋁的晶體類型是 ；

②寫出Al2Cl6分子的結(jié)構(gòu)式 ；

③單分子A1Cl3的立體構(gòu)型是 ，締合雙分子

Al2Cl6中Al原子的軌道雜化類型是 。

（3）晶體硼的結(jié)構(gòu)單元是正二十面體，每個單元中有12個硼原子（如圖），若其中有兩個原子為10 B，其余為11B，則該結(jié)構(gòu)單元有 種不同的結(jié)構(gòu)類型。

（4）金屬鋁屬立方晶系，其晶胞邊長為405 pm，密度是2．70g·cm－3，計算確定其晶胞的類型（簡單、體心或面心立方） ；晶胞中距離最近的鋁原子可看作是接觸的，列式計算鋁的原子半徑r（A1）= pm。

Answer 1

【答案】（1）1s2 2s22p63s23p63d104s24p1 或〔Ar〕3d104s24p1 （2）①分子晶體

② ③ 平面三角形；sp3 （3）3 （4）面心立方晶胞 143

【解析】

試題分析：（1）鎵是31號元素，其原子核外有31個電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其核外電子排布式為1s2 2s22p63s23p63d104s24p1 或〔Ar〕3d104s24p1 ；

（2）①分子晶體的熔沸點較低，氯化鋁的熔沸點較低，所以為分子晶體；

②鋁原子和氯原子之間形成共價鍵，還形成一個配位鍵，其結(jié)構(gòu)為；

③氯化鋁中每個鋁原子含有3個共價鍵，且不含孤電子對，為平面三角形結(jié)構(gòu)，締合雙分子Al2Cl6中Al原子的軌道雜化類型sp3；

（3）兩個10B相鄰、相間、相對，所以共有3種類型結(jié)構(gòu)；

（4）每個晶胞中含有鋁原子個數(shù)＝＝＝4.00，該晶胞的每個頂點上和每個面上都含有一個Al原子，為面心立方晶胞；面心立方晶胞中，每個面的對角線上三個原子緊挨著，所以對角線長度＝，對角線為四個Al原子半徑之和，所以每個鋁原子半徑＝＝143pm。