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。冰晶石的生產原理為2Al（OH）3＋12HF＋3Na2CO3=2A＋3CO2↑＋9H2O。根據題意完成下列填空：

（1）冰晶石的化學式為________，含有離子鍵、________等化學鍵。

（2）生成物中含有10個電子的分子是________（寫分子式），該分子的空間構型為________，中心原子的雜化方式為________。

（3）反應物中電負性最大的元素為________（填元素符號），寫出其原子最外層的電子排布圖：________。

（4）Al單質的晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關系的平面圖如圖丙所示。

若已知Al的原子半徑為d，NA代表阿伏加德羅常數，Al的相對原子質量為M，則一個晶胞中Al原子的數目為________；Al晶體的密度為________（用字母表示）。

 

Answer 1

（1）Na3AlF6　配位鍵

（2）H2O　V形　sp3

（3）F　

（4）4

【解析】（1）冰晶石的化學式為Na3AlF6，Na＋與AlF63-之間為離子鍵，而AlF63-是以配位鍵形成的。（2）生成物中10電子分子是H2O，氧原子采取sp3雜化，由于氧原子含有兩對孤電子對，故分子結構為V形。（3）F是電負性最大的元素，其最外層電子排布圖為。（4）鋁晶胞的原子處于晶胞頂角和面心，故一個晶胞含有的Al原子數目為6×＋8×＝4。設Al晶胞的邊長為a，則有：2a2＝（4d）2，a＝2d，Al晶胞的體積為V＝16d3，故Al晶體的密度為。