Question

【题目】Al及其化合物在现代工业中有广泛的用途。回答下列问题：

（1）下列状态的铝中，电离最外层的一个电子所需能量最小的是_____（填标号）。

A [Ne]3s1 B [Ne]3s2 C [Ne]3s23p1 D [Ne] 3s13p2

（2）熔融AlCl3时可生成具有挥发性的二聚体Al2Cl6，二聚体Al2Cl6的结构式为_____（标出配位键）；其中Al的配位数为_________。二聚体A12C16中Al原子的轨道杂化类型是________。

（3） 实际上，偏铝酸钠在水溶液中都是以Na[Al（OH）4]和形式存在，1mol Na[Al（OH）4]中含有σ键的数目为_________。

（4）Ga（镓）和铝是同一主族元素，Ga原子的电子排布式是___________。

Answer 1

【答案】D 4 sp3 8NA [Ar]3d104s24p1

【解析】

(1)电离最外层的一个电子所需能量：基态＞激发态，第一电离能＜第二电离能＜第三电离能，据此判断解答；

(2) 二聚体Al2Cl6中Al原子有空轨道，Cl可以提供孤电子对形成配位键；配合物中的配位数是指直接同中心离子（或原子）配位的原子数目；双分子Al2Cl6中Al原子形成4个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为4；

(3) Na[Al(OH)4]是离子化合物，[Al(OH)4]-中，铝离子含有空轨道，水分子含有孤对电子对，铝离子与水分子之间形成配位键，铝离子配体数为4，1个OH-含1个O-H键，则[Al(OH)4]-含有8个σ键；

(4)Ga元素原子核外电子数为31，根据能量最低原理书写核外电子排布式。

(1)A．[Ne]3s1再失去一个电子为Al的第三电离能；

B．[Ne]3s2再失去一个电子为Al的第二电离能；

C．[Ne]3s23p1为基态铝原子核外电子排布式，失去一个电子为Al的第一电离能；

D．[Ne] 3s13p2为激发态铝原子核外电子排布式；

铝的第三电离能＞第二电离能＞第一电离能，基态大于激发态，所以电离最外层一个电子所需能量最小的为D，答案选D；

(2)熔融时AlCl3生成可挥发的二聚体Al2Cl6，该二聚体由Al提供空轨道，Cl原子提供电子对形成配位键，其结构式为；配合物中的配位数是指直接同中心离子(或原子)配位的原子数目，二聚体Al2Cl6中与Al直接相连的原子有4个，故其配位数为4；由双分子Al2Cl6的结构可知，分子中Al原子形成4个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为4，Al原子采取sp3杂化；

(3)Na[Al(OH)4]是离子化合物，[Al(OH)4]-中，铝离子含有空轨道，水分子含有孤对电子对，铝离子与水分子之间形成配位键，铝离子配体数为4，1个OH-含1个O-H键，则[Al(OH)4]-含有8个σ键，1mol Na[Al(OH)4]中含有σ键的数目为8NA；

(4)Ga元素原子核外电子数为31，Ga基态原子的核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)。