Question

在电解炼铝过程中加入冰晶石（用“A”代替），可起到降低Al2O3熔点的作用。冰晶石的生产原理为2Al（OH）3＋12HF＋3Na2CO3=2A＋3CO2↑＋9H2O。根据题意完成下列填空：

（1）冰晶石的化学式为________，含有离子键、________等化学键。

（2）生成物中含有10个电子的分子是________（写分子式），该分子的空间构型为________，中心原子的杂化方式为________。

（3）反应物中电负性最大的元素为________（填元素符号），写出其原子最外层的电子排布图：________。

（4）Al单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。

若已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则一个晶胞中Al原子的数目为________；Al晶体的密度为________（用字母表示）。

 

Answer 1

（1）Na3AlF6　配位键

（2）H2O　V形　sp3

（3）F　

（4）4

【解析】（1）冰晶石的化学式为Na3AlF6，Na＋与AlF63-之间为离子键，而AlF63-是以配位键形成的。（2）生成物中10电子分子是H2O，氧原子采取sp3杂化，由于氧原子含有两对孤电子对，故分子结构为V形。（3）F是电负性最大的元素，其最外层电子排布图为。（4）铝晶胞的原子处于晶胞顶角和面心，故一个晶胞含有的Al原子数目为6×＋8×＝4。设Al晶胞的边长为a，则有：2a2＝（4d）2，a＝2d，Al晶胞的体积为V＝16d3，故Al晶体的密度为。