Question

17．用Cr³⁺摻雜的氮化鋁是理想的LED用熒光粉基質材料，氮化鋁（其晶胞如圖1所示）可由氯化鋁與氨經氣相反應制得．

（1）Cr³⁺基態(tài)的核外電子排布式可表示為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³．
（2）氮化鋁的化學式為AlN．
（3）氯化鋁是易升華，其雙聚物Al₂Cl₆結構如圖2所示．在Al₂Cl₆中存在的化學鍵有bc（填字母）．
a．離子鍵      b．共價鍵      c．配位鍵      d．金屬鍵
（4）一定條件下用Al₂O₃和CCl₄反應制備AlCl₃的反應為Al₂O₃+3CCl₄═2AlCl₃+3COCl₂．其中，COCl₂分子的空間構型為平面三角形．

Answer 1

分析 （1）鉻24號元素，鉻元素失去3個電子變成Cr³⁺，所以Cr³⁺核外有21個電子，根據構造原理寫出其核外電子排布式；
（2）利用均攤法求出晶胞中兩種原子的個數(shù)，再確定分子式；
（3）根據雙聚物Al₂Cl₆結構確定化學鍵的類型；
（4）COCl₂分子的結構式為，雙鍵中含有1個δ鍵、1個π鍵，確定碳原子的雜化方式與分子構型．

解答 解：（1）鉻24號元素，鉻元素失去3個電子變成Cr³⁺，所以Cr³⁺核外有21個電子，根據構造原理知，該離子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³；
（2）氮化鋁晶胞中N原子的個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+1=2，Al原子的個數(shù)=4×$\frac{1}{4}$+1=2，所以氮化鋁的化學式為AlN；
故答案為：AlN；
（3）雙聚物Al₂Cl₆形式存在，氯化鋁中鋁原子最外層電子只有3個電子，每個鋁原子和四個氯原子形成共價鍵，且其中一個共用電子對是氯原子提供，所以含有配位鍵，則在Al₂Cl₆中存在的化學鍵有共價鍵、配位鍵，
故答案為：bc；
（4）COCl₂分子的結構式為，C=O中含有1個δ鍵、1個π鍵，碳原子的雜化方式為SP²雜化，分子的空間構型為平面三角形；
故答案為：平面三角形．

點評 本題考查物質結構，涉及化學式的確定、雜化方式的確定、核外電子排布式的書寫等知識，利用均攤法、價層電子對互斥理論、構造原理來分析解答即可，題目難度中等．