题目内容
【题目】钠、铝是两种重要的金属，其单质及化合物在人们的日常生活、生产及科学研究中具有广泛的用途。回答下列问题：
（1）基态铝原子的电子排布图是____________________。
（2）与Al3+具有相同的电子层结构的简单阴离子有__________（填离子符号），其中形成这些阴离子的元素中，电负性最强的是__________（填元素符号，下同），第一电离能最小的是__________。
（3）Al、Cl的电负性如下表：
元素 | Al | Cl |
电负性 | 1.5 | 3.0 |
则AlCl3为________晶体（填晶体类型）；AlCl3升华后蒸气的相对分子质量约为267，则该蒸气分子的结构式是____________（标明配位键）。
（4）氢化铝钠（NaAlH4）是重要的有机合成中还原剂。
①
的空间构型为____________。
②NaAlH4的晶胞如下图所示，与Na+紧邻且等距的有________个；NaAlH4晶体的密度为________g/cm3（用含a 的代数式表示，NA代表阿伏加德罗常数）。
【答案】 
F、O2、N3 F O 分子 
正四面体 8 
【解析】（1）Al的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，故其电子排布图为。（2）Al3+核外有10个电子，而有10个电子的简单阴离子有F、O2、N3。同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增强，故F的电负性最强；第一电离能从左到右基本呈现逐渐增大的趋势，但ⅤA族元素因p轨道中有3个电子，为半充满状态，较为稳定，故其第一电离能比相邻的ⅥA族的元素稍大，因此第一电离能O<N<F。（3）Cl与Al电负性之差为1.5<1.7，故AlCl3为分子晶体。蒸气相对分子质量为267，则可得其分子式为Al2Cl6，Al原子提供3个电子，周围3个Cl各提供1个电子与其成键，另外1个Cl提供1对电子，形成配位键，故可得Al2Cl6的结构式为
，注意画出箭头表示出配位键。（4）①AlH4－中Al周围成键电子对数为(3+4+1)/2=4对，且无孤电子对，故空间构型为正四面体。②以处于体心的AlH4－为对象可知，与之紧邻且等距的Na+位于晶胞棱上4个、晶胞中上面立方体左右侧面面心2个、晶胞中下面立方体前后侧面面心2个，故与AlH4－紧邻且等距的Na+有8个，而与Na+紧邻且等距的AlH4－也应有8个。根据AlH4－和Na+在晶胞中的位置关系可知，晶胞中AlH4－数目为：1+8×1/8+4×1/2=4；Na+数目为：6×1/2+4×1/4=4，晶胞质量m=
g，V=a×107 cm×a×107 cm×2a×107 cm=2a3×1021 cm3，故密度ρ=
= g/cm3。
