Question

【题目】离子液体是一种由离子组成的液体，在低温下也能以液态存在，是一种很有研究价值的溶剂。研究显示最常见的离子液体主要由图示正离子和负离子组成：

回答下列问题：

(1)按电子排布，Al划分在元素周期表中的______区(填“s”“p”“d”或“ds”)，图中负离子的空间构型为____________________。

(2)基态Cl原子的价电子排布图为____________________。

(3)图中正离子有令人惊奇的稳定性， 它的电子在其环外结构中高度离域。该正离子中C原子的杂化方式为_________。该化合物中不存在____(填标号)。

A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.配位键 E.氢键

(4)C、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为 __________，NH3与CH4的中心原子均为 sp3杂化，但是H－N－H 的键角小于H－C－H的键角，原因是________。

(5)AlN是一种陶瓷绝缘体，具有较高的导热性和硬度， 其立方晶胞如图所示，Al原子周围紧邻的Al原子有_____个。已知：氮化铝的密度为dg/cm3， 阿伏加德罗常数为NA，则最近的N原子与Al原子间的距离为_____________pm。

Answer 1

【答案】p 正四面体 sp2、sp3 E N＞C＞H NH3中N原子有一个孤电子对，孤电子对与成键电子间斥力更大，键角更小 12

【解析】

（1）按电子排布，根据主族元素中最后排入的电子轨道名称命名其区名称，Al原子最后排入的电子是3p能级上的电子，位于p区；图中负离子中铝离子价层电子对个数=4+=4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断该微粒空间构型为正四面体；故答案为：p；正四面体；

（2）基态Cl原子的价电子为最外层电子，电子排布式为3s23p5，则排布图为，故答案为：；

（3）环上的C原子价层电子对个数是3、乙基上C原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化方式，前者为sp2后者为sp3杂化；该化合物中阳离子和阴离子间形成离子键，阳离子中的C-H键属于极性键，C-C键属于非极性键，阴离子中存在配位键，没有氢键，故答案为：sp2；sp3；E；

（4）元素的非金属性越强，其电负性越大，电负性大小顺序是N＞C＞H；NH3中N原子有一个孤电子对，孤电子对与成键电子间斥力更大，键角更小， H－N－H 的键角小于H－C－H的键角，故答案为：N＞C＞H；NH3中N原子有一个孤电子对，孤电子对与成键电子间斥力更大，键角更小；

（5）根据晶胞的结构分析，以上底面面心的Al为参考点，周围与距离最近的Al有12个，取1mol晶胞，即有NA个晶胞，1个晶胞中Al原子数目为：8×+6×=4，N原子数目为4，设晶胞的棱长为xcm，则x3d=，则x=cm，则最近的N原子与Al原子间的距离为x=pm，故答案为：12；。