Question

17．用Cr³⁺掺杂的氮化铝是理想的LED用荧光粉基质材料，氮化铝（其晶胞如图1所示）可由氯化铝与氨经气相反应制得．

（1）Cr³⁺基态的核外电子排布式可表示为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³．
（2）氮化铝的化学式为AlN．
（3）氯化铝是易升华，其双聚物Al₂Cl₆结构如图2所示．在Al₂Cl₆中存在的化学键有bc（填字母）．
a．离子键      b．共价键      c．配位键      d．金属键
（4）一定条件下用Al₂O₃和CCl₄反应制备AlCl₃的反应为Al₂O₃+3CCl₄═2AlCl₃+3COCl₂．其中，COCl₂分子的空间构型为平面三角形．

Answer 1

分析 （1）铬24号元素，铬元素失去3个电子变成Cr³⁺，所以Cr³⁺核外有21个电子，根据构造原理写出其核外电子排布式；
（2）利用均摊法求出晶胞中两种原子的个数，再确定分子式；
（3）根据双聚物Al₂Cl₆结构确定化学键的类型；
（4）COCl₂分子的结构式为，双键中含有1个δ键、1个π键，确定碳原子的杂化方式与分子构型．

解答 解：（1）铬24号元素，铬元素失去3个电子变成Cr³⁺，所以Cr³⁺核外有21个电子，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³；
（2）氮化铝晶胞中N原子的个数=8×$\frac{1}{8}$+1=2，Al原子的个数=4×$\frac{1}{4}$+1=2，所以氮化铝的化学式为AlN；
故答案为：AlN；
（3）双聚物Al₂Cl₆形式存在，氯化铝中铝原子最外层电子只有3个电子，每个铝原子和四个氯原子形成共价键，且其中一个共用电子对是氯原子提供，所以含有配位键，则在Al₂Cl₆中存在的化学键有共价键、配位键，
故答案为：bc；
（4）COCl₂分子的结构式为，C=O中含有1个δ键、1个π键，碳原子的杂化方式为SP²杂化，分子的空间构型为平面三角形；
故答案为：平面三角形．

点评 本题考查物质结构，涉及化学式的确定、杂化方式的确定、核外电子排布式的书写等知识，利用均摊法、价层电子对互斥理论、构造原理来分析解答即可，题目难度中等．