Question

【題目】鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素，回答下列問題：

(1)Zn2+原子核外電子排布式為_______________。

(2)黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)______I1(Cu)填“大于”或“小于”)。原因是_______________________________。

(3)ZnF2具有較高的熔點(diǎn)(872℃)，其化學(xué)鍵類型是______，ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，原因是_____________________________________。

(4)《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為______，C原子的雜化形式為___________________。

(5)金屬Zn晶體中這種堆積方式稱為_______________。該晶胞中含有的微粒個(gè)數(shù)為______。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 大于 Zn原子軌道中電子處于全滿狀態(tài)，Cu失去一個(gè)電子內(nèi)層電子達(dá)到全充滿穩(wěn)定狀態(tài) 離子鍵 ZnF2屬于離子化合物，而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2為共價(jià)化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2分子極性較小，乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑屬于分子晶體極性較小，所以互溶 平面正三角形 sp2 六方最密堆積 6

【解析】

(1)Zn原子核外有30個(gè)電子，分別分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s能級上，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其離子核外電子排布式；

(2)軌道中電子處于全滿、全空、半滿時(shí)較穩(wěn)定，失去電子需要的能量較大；

(3)離子晶體熔沸點(diǎn)較高，離子晶體中含有離子鍵；極性分子的溶質(zhì)易溶于極性分子的溶劑，根據(jù)相似相溶原理分析；

(4)ZnCO3中，陰離子CO32-中C原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=3+=3且不含孤電子對，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷碳酸根離子空間構(gòu)型及C原子的雜化形式；

(5)結(jié)合金屬Zn晶胞特點(diǎn)確定堆積方式和均攤法計(jì)算晶胞中含有的原子數(shù)目。

(1)Zn原子核外有30個(gè)電子，分別分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s能級上，則Zn2+核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；

(2)軌道中電子處于全滿、全空、半滿時(shí)較穩(wěn)定，失去電子需要的能量較大，Zn原子軌道中電子處于全滿狀態(tài)，Cu失去一個(gè)電子內(nèi)層電子達(dá)到全充滿穩(wěn)定狀態(tài)，所以Cu較Zn易失電子，則第一電離能Cu＜Zn；

(3)離子晶體熔沸點(diǎn)較高，熔沸點(diǎn)較高ZnF2，為離子晶體，離子晶體中含有離子鍵；
根據(jù)相似相溶原理知，極性分子的溶質(zhì)易溶于極性分子的溶劑，ZnF2屬于離子化合物而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2為共價(jià)化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2分子極性較小，乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑屬于分子晶體極性較小，所以互溶；

(4)ZnCO3中，陰離子CO32-中C原子價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=3+=3且不含孤電子對，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷碳酸根離子空間構(gòu)型及C原子的雜化形式分別為平面正三角形；sp2雜化；

(5)金屬Zn晶胞按ABABABAB···的方式堆積，為六方最密堆積；該晶胞中Zn原子個(gè)數(shù)=12×+2×+3=6。