《2025年天星教育试题调研化学第9辑》

原创预测2 气态AlCl₃通常以二聚体Al₂Cl₆的形式存在，其空间结构如图1所示。AlF₃结构属于立方晶系，其晶胞结构如图2所示。已知阿伏加德罗常数的值为Nₐ，F⁻的半径为a pm，AlF₃晶体中F⁻与F⁻相切。
下列说法错误的是

A.AlF₃中与Al³⁺距离相等且最近的F⁻可形成一个正六面体
B.若将AlF₃晶体截成Al³⁺位于立方晶胞的体心的状态，则存在F⁻位于该立方晶胞的面心
C.Al₂Cl₆属于共价化合物，Al₂Cl₆分子为非极性分子
D.AlF₃晶体的密度ρ = $\frac{21×10^{30}}{4\sqrt{2}a^{3}×N_{A}}$ g·cm⁻³

答案：
解析 根据题图2可知，AlF₃晶胞中黑球个数为12×$\frac{1}{4}$ = 3，白球个数为8×$\frac{1}{8}$ = 1，则黑球代表F⁻，白球代表Al³⁺；即AlF₃中Al³⁺位于与其距离相等且最近的6个F⁻构成的正八面体空隙中，如图所示
，A错误。由题图2晶胞结构可以看出，若Al³⁺位于立方晶胞的体心，则F⁻位于该立方晶胞的面心，B正确。根据题图1与题干信息可知，Al₂Cl₆属于分子晶体，故Al₂Cl₆属于共价化合物；Al₂Cl₆分子结构对称，故Al₂Cl₆分子为非极性分子，C正确。根据r(F⁻) = a pm，如图

，晶胞体积V = (2$\sqrt{2}$a)³×10⁻³⁰ cm³，则ρ = $\frac{84}{(2\sqrt{2}a)^{3}×10^{-30}N_{A}}$ g·cm⁻³ = $\frac{21×10^{30}}{4\sqrt{2}a^{3}×N_{A}}$ g·cm⁻³，D正确。