Question

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個硼原予（如圖）

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

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

（2）① 分子晶體 

        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，為面心立方晶胞

 ×405pm/4=143pm.

【解析】（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1s2 2s22p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p1  或〔Ar〕3d10 4s2 4p1 

（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)=ρV/M/NA=2.70×(405×10?10)3/17/NA==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=21/2×405pm/4

=143pm。