Question

【題目】離子液體是一種由離子組成的液體，在低溫下也能以液態存在，是一種很有研究價值的溶劑。研究顯示最常見的離子液體主要由圖示正離子和負離子組成：

回答下列問題：

(1)按電子排布，Al劃分在元素周期表中的______區(填“s”“p”“d”或“ds”)，圖中負離子的空間構型為____________________。

(2)基態Cl原子的價電子排布圖為____________________。

(3)圖中正離子有令人驚奇的穩定性， 它的電子在其環外結構中高度離域。該正離子中C原子的雜化方式為_________。該化合物中不存在____(填標號)。

A.離子鍵 B.極性鍵 C.非極性鍵 D.配位鍵 E.氫鍵

(4)C、N、H三種元素的電負性由大到小的順序為 __________，NH3與CH4的中心原子均為 sp3雜化，但是H－N－H 的鍵角小于H－C－H的鍵角，原因是________。

(5)AlN是一種陶瓷絕緣體，具有較高的導熱性和硬度， 其立方晶胞如圖所示，Al原子周圍緊鄰的Al原子有_____個。已知：氮化鋁的密度為dg/cm3， 阿伏加德羅常數為NA，則最近的N原子與Al原子間的距離為_____________pm。

Answer 1

【答案】p 正四面體 sp2、sp3 E N＞C＞H NH3中N原子有一個孤電子對，孤電子對與成鍵電子間斥力更大，鍵角更小 12

【解析】

（1）按電子排布，根據主族元素中最后排入的電子軌道名稱命名其區名稱，Al原子最后排入的電子是3p能級上的電子，位于p區；圖中負離子中鋁離子價層電子對個數=4+=4且不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論判斷該微粒空間構型為正四面體；故答案為：p；正四面體；

（2）基態Cl原子的價電子為最外層電子，電子排布式為3s23p5，則排布圖為，故答案為：；

（3）環上的C原子價層電子對個數是3、乙基上C原子價層電子對個數是4，根據價層電子對互斥理論判斷C原子的雜化方式，前者為sp2后者為sp3雜化；該化合物中陽離子和陰離子間形成離子鍵，陽離子中的C-H鍵屬于極性鍵，C-C鍵屬于非極性鍵，陰離子中存在配位鍵，沒有氫鍵，故答案為：sp2；sp3；E；

（4）元素的非金屬性越強，其電負性越大，電負性大小順序是N＞C＞H；NH3中N原子有一個孤電子對，孤電子對與成鍵電子間斥力更大，鍵角更小， H－N－H 的鍵角小于H－C－H的鍵角，故答案為：N＞C＞H；NH3中N原子有一個孤電子對，孤電子對與成鍵電子間斥力更大，鍵角更小；

（5）根據晶胞的結構分析，以上底面面心的Al為參考點，周圍與距離最近的Al有12個，取1mol晶胞，即有NA個晶胞，1個晶胞中Al原子數目為：8×+6×=4，N原子數目為4，設晶胞的棱長為xcm，則x3d=，則x=cm，則最近的N原子與Al原子間的距離為x=pm，故答案為：12；。