Question

19．Ⅰ． 已知氮化铝的晶胞结构如图所示，请回答下列问题．
（1）下列说法正确的是BC（填序号）
A．氮化铝晶胞结构与NaCl相同       B．第一电离能 N＞Al
C．电负性N＞Al                   D．原子半径 N＞Al
（2）若氮化铝可由（CH₃）₃Al和NH₃在一定条件下反应制得，反应的方程式为：（CH₃）₃Al+NH₃$\stackrel{一定条件下}{→}$AlN+3CH₄
（3）NH₃的空间形状为三角锥形；已知（CH₃）₃Al为非极性分子，结构简式为：，则其
铝原子的杂化方式为sp²．
Ⅱ．Cr³⁺能与OH^-、CN^-、Cl^-、H₂O等形成多种配合物，请回答下列问题．
（4）基态Cr原子的价电子的电子排布式可表示为3d⁵4d¹．
（5）下列与CN^-互为等电子体的是ad．（选填序号）
a．CO        b．NO       c．HCl       d．N₂
（6）金属配合物Cr（CO）_n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=6．
（7）已知Cr³⁺的配位数为6．有三个组成相同的配位化合物，化学式均为CrCl₃•6H₂O，但颜色各不相同．亮绿色者加入硝酸银后有2/3的氯沉淀析出，暗绿色者能析出$\frac{1}{3}$的氯，紫色者能沉淀出全部的氯．试分别写出它们的结构式（用内外界表示）[CrCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O，[CrCl₂（H₂O）₄]Cl•2H₂O，[Cr（H₂O）₆]Cl₃．

Answer 1

分析 （1）A．氮化铝晶胞中配位数是4，NaCl晶胞中配位数是6；
B．同一主族元素，元素第一电离能随着原子序数增大而减小；
C．同一主族元素，元素电负性随着原子序数增大而减弱；
D．同一主族元素，元素原子半径随着原子序数增大而增大；
（2）（CH₃）₃Al和NH₃在一定条件下反应Al和CH₄，根据反应物、生成物及反应条件书写方程式；
（3）氨气分子中N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，中Al原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断空间构型及原子杂化方式；
（4）Cr是24号元素，其原子核外有24个电子，3d、4s能级上的电子都是其价电子；
（5）原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体；
（6）Cr原子价电子数是6，每个CO分子中提供2个电子；
（7）亮绿色者加入硝酸银后有2/3的氯沉淀析出，暗绿色者能析出$\frac{1}{3}$的氯，紫色者能沉淀出全部的氯，说明亮绿色配合物外界中有2个氯离子，暗绿色配合物外界中有1个氯离子、紫色配合物外界中有3个氯离子．

解答 解：（1）A．氮化铝晶胞中配位数是4，NaCl晶胞中配位数是6，所以二者晶胞结构不同，故A错误；
B．同一主族元素，元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以第一电离能N＞Al，故B正确；
C．同一主族元素，元素电负性随着原子序数增大而减弱，所以电负性N＞Al，故C正确；
D．同一主族元素，元素原子半径随着原子序数增大而增大，所以半径Al＞N，故D错误；
故选BC；
（2）（CH₃）₃Al和NH₃在一定条件下反应Al和CH₄，根据反应物、生成物及反应条件书写方程式为：（CH₃）₃Al+NH₃$\stackrel{一定条件下}{→}$AlN+3CH₄，
故答案为：（CH₃）₃Al+NH₃$\stackrel{一定条件下}{→}$AlN+3CH₄；
（3）氨气分子中N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，中Al原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论知，氨气分子为三角锥形结构，Al原子杂化方式为 sp²，
故答案为：三角锥形； sp²；
（4）Cr是24号元素，其原子核外有24个电子，3d、4s能级上的电子都是其价电子，所以其价电子排布式为3d⁵4d¹，
故答案为：3d⁵4d¹；
（5）原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体，所以CN^-互为等电子体的是CO和氮气，故选ad；
（6）Cr原子价电子数是6，每个CO分子中提供2个电子，所以n=$\frac{18-6}{2}$=6，
故答案为：6；
（7）亮绿色者加入硝酸银后有2/3的氯沉淀析出，暗绿色者能析出$\frac{1}{3}$的氯，紫色者能沉淀出全部的氯，说明亮绿色配合物外界中有2个氯离子，暗绿色配合物外界中有1个氯离子、紫色配合物外界中有3个氯离子，再结合其配位数知，这三种配合物化学式分别为[CrCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O、[CrCl₂（H₂O）₄]Cl•2H₂O、[Cr（H₂O）₆]Cl₃，
故答案为：[CrCl（H₂O）₅]Cl₂•H₂O；[CrCl₂（H₂O）₄]Cl•2H₂O；[Cr（H₂O）₆]Cl₃．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及配合物结构判断、等电子体、原子核外电子排布、元素周期律、微粒空间构型判断等知识点，利用价层电子对互斥理论、构造原理等知识点分析解答，注意（7）题配合物中內界和外界区别，会判断配位数．