题目

题型：不详难度：来源：

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个硼原予（如图）
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。

答案

（1）1s² 2s²2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p¹ 或〔Ar〕3d¹⁰ 4s² 4p¹ 
（2）①分子晶体 
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，为面心立方晶胞
×405pm/4=143pm.

解析

（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1s² 2s²2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p¹ 或〔Ar〕3d¹⁰ 4s² 4p¹ 
（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=ρV/M/NA=2.70×(405×10⁻¹⁰)³/17/NA==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=2^1/2×405pm/4
=143pm。