Question

【物质与结构—选作】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）1s2 2s22p63s23p63d104s24p1 或〔Ar〕3d104s24p1 （2）①分子晶体

② ③ 平面三角形；sp3 （3）3 （4）面心立方晶胞 143

【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为1s2 2s22p63s23p63d104s24p1 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；

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＝＝＝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＝，对角线为四个Al原子半径之和，所以每个铝原子半径＝＝143pm。

【考点定位】本题主要是考查了晶胞的计算、原子核外电子排布式的书写、晶体类型的判断等知识点

【名师点晴】该题考查的知识点均为高频考点，都是考试热点，根据构造原理、密度公式、晶体类型与熔沸点的关系来分析解答，难点的晶胞的计算，注意：面心立方晶胞中，每个面对角线上三个原子紧挨着，而不是每个棱上两个原子紧挨着，为易错点，注意理解常见金属晶胞的结构特点，会计算空间利用率。