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，是一種很有研究價值的溶劑。對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離子組成：

回答下列問題：

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

（2）氯化鋁的熔點為，氮化鋁的熔點高達，它們都是活潑金屬和非金屬的化合物，熔點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)狀結構中高度離域。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構如圖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能級上的電子為其價電子；圖1中負離子的中心原子價層電子對個數(shù)，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷該離子空間構型；

分子晶體熔沸點較低、原子晶體熔沸點較高；

該正離子中N原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子的雜化方式；環(huán)上C原子價層電子對個數(shù)是3、乙基中兩個C原子價層電子對個數(shù)是4，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷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，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原子個數(shù)，根據(jù)化學式知Al原子個數(shù)為6，六棱柱體積，氮化鋁密度。

原子核外有3個電子層、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能級上的電子為其價電子，其價電子排布式為；圖1中負離子的中心原子價層電子對個數(shù)，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷該離子空間構型為正四面體形；

該正離子中N原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子的雜化方式為；環(huán)上C原子價層電子對個數(shù)是3、乙基中兩個C原子價層電子對個數(shù)是4，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷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，但是第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，其第一電離能順序為，因為隨著核電荷數(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構，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原子個數(shù)，根據(jù)化學式知Al原子個數(shù)為6，六棱柱體積，氮化鋁密度；