Question

硼（B）、铝（Al）、镓（Ga）均属于硼族元素（第ⅢA族），它们的化合物或单质

都有重要用途。回答下列问题：

（1）写出基态镓原子的电子排布式              。

（2）已知：无水氯化铝在178℃升华，它的蒸气是缔合的双分于（Al₂Cl₆），更

高温度下Al₂Cl₆则离解生成A1Cl₃单分子。

①固体氯化铝的晶体类型是               ；

②写出Al₂Cl₆分子的结构式                ；

③单分子A1Cl₃的立体构型是            ，缔合双分子Al₂Cl₆中Al原子的轨道杂化类型是            。

（3）晶体硼的结构单元是正二十面体，每个单元中有12个硼原予（如图）

其中有两个原子为¹⁰ B，其余为¹¹B，则该结构单元有    种不同的结构

 类型。

（4）金属铝属立方晶系，其晶胞边长为405 pm，密度是2．70g·cm^－3，计算确

 定其晶胞的类型（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，列式计算铝的原子半径r(A1)=                    pm。

Answer

（1）1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1  或〔Ar〕3d10 4s2 4p1 

（2）① 分子晶体 

        ②

③  平面三角形    sp3

（3）3 

（4）N(Al)×27/4053×10-30×6.02×1023=2.70,解得N（Al）=4.00，为面心立方晶胞

 ×405pm/4=143pm.

【解析】（1）镓是31号元素，其原子核外有31个电子，根据构造原理知其核外电子排

布式1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1  或〔Ar〕3d10 4s2 4p1 

（2）①分子晶体的熔沸点较低，氯化铝的熔沸点较低，所以为分子晶体。

②铝原子和氯原子之间形成共价键，还形成一个配位键，其结构为

。

③氯化铝中每个铝原子含有3个共价键，且不含孤电子对，为平面三角形结构，

缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型sp3。

（3）两个10B相邻、相间、相对，所以共有3种类型结构。

（4）每个晶胞中含有铝原子个数=ρV/M/NA=2.70×(405×10−10)3/17/NA==4.00，

该晶胞的每个顶点上和每个面上都含有一个Al原子，为面心立方晶胞，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=21/2×405pm/4

=143pm。