Question

在電解煉鋁過程中加入冰晶石（用“A”）代替，可起到降低Al₂O₃熔點的作用．冰晶石的生產(chǎn)原理為2Al（OH）₃+12HF+3Na₂CO₃═2A+3CO₂↑+9H₂O．根據(jù)題意完成下列填空：

（1）冰晶石的化學(xué)式為

 

，含有離子鍵、

 

等化學(xué)鍵
（2）生成物中含有10個電子的分子空間構(gòu)型為

 

，中心原子的雜化方式為

 

（3）反應(yīng)物中電負(fù)性最大的元素為

 

（填元素符號），寫出其原子最外層的電子排布圖

 

（4）Al單質(zhì)的晶體中原子堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置的平面圖如圖丙所示．若已知Al的原子半徑為d，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)．Al的相對原子質(zhì)量為M．則一個晶胞中Al的原子個數(shù)為

 

；Al晶體的密度為

 

（用字母表示）

Answer 1

考點：化學(xué)鍵,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,晶胞的計算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）冰晶石是六氟合鋁酸鈉，化學(xué)式Na₃AlF₆；六氟合鋁（Ⅲ）酸根離子中含有配位鍵；
（2）根據(jù)方程式可知生成物10電子的物質(zhì)是水，依據(jù)水分子的空間構(gòu)型解答；
（3）元素非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，依據(jù)F最外層電子排布可畫出電子排布圖；
（4）依據(jù)Al單質(zhì)的晶體中原子堆積方式圖解答．

解答： 解：（1）冰晶石的化學(xué)式為Na₃AlF₆，Na⁺與AlF之間為離子鍵，而AlF是以配位鍵形成的；
故答案為：Na₃AlF₆；配位鍵；
（2）生成物中10電子分子是H₂O，氧原子采取sp³雜化，由于氧原子外含有兩對孤對電子，故分子結(jié)構(gòu)為V形；
故答案為：V形； sp³；
（3）F是電負(fù)性最大的元素，其最外層電子排布圖為；
故答案為：F；；

（4）鋁晶胞的原子處于晶胞頂點和面心，故一個晶胞含有的Al原子數(shù)目為6×

1

2

+8×

1

8

=4；設(shè)Al晶胞的邊長為a，則有：2a²=（4d）²，a=2

2

d，Al晶胞的體積為V=16

2

d³ ，故Al晶體的密度為

M

4 2 d3NA

．
故答案為：4；

M

4 2 d3NA

．

點評：本題考查了化學(xué)鍵，電負(fù)性、分子的空間構(gòu)型，原子軌道的雜化方式、晶胞的計算，題目綜合性強(qiáng)，難度大，看清晶胞的示意圖是晶胞計算的解題關(guān)鍵．