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个硼原子（如图），若其中有两个原子为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）1s22s22p63s2 3p63d104s24p1 或[Ar] 3d104s24p1；

（2）①分子晶体；

②或；

③平面三角形；sp3杂化；（3）3；

（4）4；面心立方晶胞；143pm。

【解析】

试题分析：（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1s22s22p63s2 3p63d104s24p1 或[Ar] 3d104s24p1；（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，其结构为或；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是sp3，空间构型是平面三角形；（3）两个10B相邻、相间、相对，所以共有3种类型结构的B原子；（4）每个晶胞中含有铝原子个数=，该晶胞的每个顶点上和每个面上都含有一个Al原子，所以该晶胞为面心立方晶胞；在面心立方晶胞中，每个面的对角线上三个原子紧挨着，所以对角线长度=，对角线为四个Al原子半径之和，所以每个铝原子半径=。

考点：考查晶胞的计算、原子核外电子排布式的书写、晶体类型的判断等知识。