Question

【題目】離子液體是一種只由離子組成的液體，在低溫下也能以液態(tài)穩(wěn)定存在，是一種很有研究?jī)r(jià)值的溶劑。對(duì)離子液體的研究顯示最常見的離子液體主要由以下的正離子和負(fù)離子組成：

回答下列問題：

（1）在周期表中的位置是______，其價(jià)電子排布式為______圖1中負(fù)離子的空間構(gòu)型為______。

（2）氯化鋁的熔點(diǎn)為，氮化鋁的熔點(diǎn)高達(dá)，它們都是活潑金屬和非金屬的化合物，熔點(diǎn)相差這么大的原因是______。

（3）圖中正離子有令人驚奇的穩(wěn)定性，它的電子在其環(huán)狀結(jié)構(gòu)中高度離域。該正離子中N原子的雜化方式為______，C原子的雜化方式為______。

（4）為了使正離子以單體形式存在以獲得良好的溶解性能，與N原子相連的不能被H原子替換，請(qǐng)解釋原因：______。

（5）、Mg、Al三種元索的第一電離能由大到小的順序是______。

（6）已知氮化鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。晶體中氮原子堆積方式如圖3所示，這種堆積方式稱為______。六棱柱底邊邊長(zhǎng)為acm，高為ccm，阿伏加德羅常數(shù)的值為N，氮化鋁晶體的密度為______列出計(jì)算式。

Answer 1

【答案】第三周期第IIIA族 正四面體形 氯化鋁為分子晶體、氮化鋁為原子晶體 、 氮原子上連 H原子形成分子間氫鍵，防止離子間形成氫鍵而聚沉或氮原子上連 H原子形成分子間氫鍵，該離子不易以單體形式存在 六方最密堆積

【解析】

原子核外有3個(gè)電子層、最外層電子數(shù)為3，主族元素中原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、其最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，據(jù)此判斷在周期表中的位置；其3s、3p能級(jí)上的電子為其價(jià)電子；圖1中負(fù)離子的中心原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷該離子空間構(gòu)型；

分子晶體熔沸點(diǎn)較低、原子晶體熔沸點(diǎn)較高；

該正離子中N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷N原子的雜化方式；環(huán)上C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3、乙基中兩個(gè)C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子的雜化方式；

氮原子上連 H原子形成分子間氫鍵；

同一周期元素，其第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì)，但是第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；

該晶體堆積方式為六方最密堆積，該六棱柱中N原子個(gè)數(shù)，根據(jù)化學(xué)式知Al原子個(gè)數(shù)為6，六棱柱體積，氮化鋁密度。

原子核外有3個(gè)電子層、最外層電子數(shù)為3，主族元素中原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、其最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，據(jù)此判斷在周期表中的位置為第三周期第IIIA族；其3s、3p能級(jí)上的電子為其價(jià)電子，其價(jià)電子排布式為；圖1中負(fù)離子的中心原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷該離子空間構(gòu)型為正四面體形；

該正離子中N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷N原子的雜化方式為；環(huán)上C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3、乙基中兩個(gè)C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子的雜化方式，前者為雜化、后者為雜化；

氮原子上連 H原子形成分子間氫鍵，防止離子間形成氫鍵而聚沉或氮原子上連 H原子形成分子間氫鍵，該離子不易以單體形式存在，所以與N原子相連的不能被氫原子替換；

同一周期元素，其第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì)，但是第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，其第一電離能順序?yàn)?/span>，因?yàn)殡S著核電荷數(shù)增加，同周期主族元素的第一電離能逐漸變大，但 Mg的3p軌道電子排布為全空結(jié)構(gòu)，能量比 Al的更低，所以第一電離能大；

該晶體堆積方式為六方最密堆積，該六棱柱中N原子個(gè)數(shù)，根據(jù)化學(xué)式知Al原子個(gè)數(shù)為6，六棱柱體積，氮化鋁密度；