Question

【题目】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_______，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）冰晶石由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如图甲所示，●位于大立方体的顶点和面心，○位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处所代表的微粒是__________(填微粒符号)。

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

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___________个； Al晶体的密度为________(用字母表示)。

Answer 1

【答案】 Na3AlF6 共价键、配位键 H2O V形 sp3 F Na＋ 4

【解析】(1)冰晶石的成分是Na3AlF6，该物质中Na+和AlF6-之间存在离子键，Al原子和F原子之间存在配位键和共价键，故答案为：Na3AlF6；共价键和配位键；

(2)H2O中含有10个电子，水分子中含有2个共价单键和2个孤电子对，所以其空间构型为V形，O原子采用杂化，故答案为：H2O；V形；sp3；

(3)元素的非金属性越强，其电负性越强，所以电负性最强的是F元素；F原子核外最外层上s、p能级，s、p能级上电子分别是2、5，其最外层轨道表示式为，故答案为：F；；

(4)●的个数=8×+6×=4，○个数=12×+8+1=12，要使两种离子的个数之比为1：3，则大立方体的体心处所代表的微粒是Na+，故答案为：Na+；

(5)该晶胞中Al原子个数=8×+6×=4，该晶胞棱长==2d，所以晶胞的体积=(2d)3，ρ===，故答案为：4； 。