Question

【題目】在電解煉鋁過(guò)程中加入冰晶石(用“A”代替)，可起到降低Al2O3熔點(diǎn)的作用。冰晶石的生產(chǎn)原理為2Al(OH)3＋12HF＋3Na2CO3=2Na3AlF6＋3CO2↑＋9H2O。根據(jù)題意完成下列填空：

（1）冰晶石的化學(xué)式為Na3AlF6 ，其中含有_______________________________等化學(xué)鍵。

（2）生成物中含有10個(gè)電子的分子是________(寫(xiě)分子式)，該分子的空間構(gòu)型_______，中心原子的雜化方式為___________________。

（3）反應(yīng)物中所含元素電負(fù)性最大的元素為________(填元素符號(hào))，寫(xiě)出其原子最外層的電子排布圖：_______________，它的氫化物的沸點(diǎn)比同主族其它氫化物的沸點(diǎn)高，原因是：_______________________________。

（4）冰晶石由兩種微粒構(gòu)成，它的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，小黑點(diǎn)“●”位于大立方體的頂點(diǎn)和面心，小圓圈“○”位于大立方體的12條棱的中點(diǎn)和8個(gè)小立方體的體心，那么大立方體的體心處小三角“”所代表的是__________（填“小黑點(diǎn)”或“小圓圈”），它代表的是______________(填微�；瘜W(xué)式)。

（5）Al單質(zhì)的晶體中原子的堆積方式如圖乙所示，其晶胞特征如圖丙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丁所示：

若已知Al的原子半徑為d，NA代表阿伏加德羅常數(shù)，Al的相對(duì)原子質(zhì)量為M，則一個(gè)晶胞中Al原子的數(shù)目為___________個(gè)； Al晶體的密度為__________(用字母表示)。

Answer 1

【答案】 離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵 H2O V形 sp3 F HF的分子之間存在氫鍵 小圓圈 Na＋ 4

【解析】（1）冰晶石的化學(xué)式為Na3AlF6 ，AlF63+中含有共價(jià)鍵、配位鍵，故Na3AlF6中存在離子鍵、共價(jià)鍵和配位鍵；（2）生成物有Na3AlF6、CO2、H2O，其中含有10個(gè)電子的分子是H2O；H2O中O原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+（6-2×1）=4且含有2個(gè)孤電子對(duì)，所以O(shè)原子采用sp3雜化，其空間構(gòu)型為V形結(jié)構(gòu)；（3）反應(yīng)物有Al(OH)3、HF、Na2CO3，含有的元素有Al、Na、C、H、O、F，周期表從上到下，元素的電負(fù)性逐漸變小，從左到右，元素的電負(fù)性逐漸變大，則其中所含元素電負(fù)性最大的元素為F，F(xiàn)原子最外層的電子排布圖為：，HF的分子之間存在氫鍵，故其沸點(diǎn)比同主族其它氫化物的沸點(diǎn)高；（4）冰晶石中Na+與AlF63-的個(gè)數(shù)比應(yīng)為3：1，由晶胞圖分析，“●”個(gè)數(shù)為，“○”個(gè)數(shù)為，故晶胞中心還應(yīng)有1個(gè)，據(jù)此可推知，“”為Na+；那么大立方體的體心處小三角“”所代表的是小圓圈，它代表的是Na+；（4）鋁晶胞的原子處于晶胞頂點(diǎn)和面心，故一個(gè)晶胞含有的Al原子數(shù)目為；設(shè)Al晶胞的邊長(zhǎng)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。