Question

【題目】鋅的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。請回答下列問題：

（1）基態(tài)鋅原子中，核外電子占據(jù)的最高能級的符號是_________。鋅的熔點(diǎn)比鋁的熔點(diǎn)低，原因是______________。

（2）鋅冶煉過程中會產(chǎn)生污染性氣體二氧化硫，已知液態(tài)二氧化硫可以發(fā)生類似于水的自身電離2SO2(l)SO2++，S和O兩種元素中電負(fù)性較強(qiáng)的是_______，與SO2+互為等電子體的單質(zhì)分子為_______（填化學(xué)式），SO2+中的σ鍵和π鍵數(shù)目比為______________。

（3） [Zn(CN)4]2在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng)：4HCHO+[Zn(CN)4]2+4H++4H2O[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN，HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是_________，HCHO的立體構(gòu)型為_______________，[Zn(CN)4]2中Zn2+與CN中的C原子形成配位鍵，不考慮空間構(gòu)型，[Zn(CN)4]2的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為__________________。

（4）硒化鋅是一種重要的半導(dǎo)體材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中硒原子的配位數(shù)為_________。若該晶胞密度為ρ g·cm3，硒化鋅的摩爾質(zhì)量為M g/mol，NA代表阿伏加德羅常數(shù)，則晶胞參數(shù)a為__________cm。

Answer 1

【答案】4s 鋁原子半徑比鋅原子半徑小，價(jià)電子比鋅原子多，金屬鍵較強(qiáng) O N2 1∶2 sp3、sp 平面三角形 4

【解析】

（1）基態(tài)鋅原子中最高能級為4s，電子在吸收能量時(shí)會發(fā)生躍遷，變成激發(fā)態(tài)。鋅的熔點(diǎn)比鋁的熔點(diǎn)低，可從金屬鍵的強(qiáng)弱判斷。

（2）SO2+含有2個(gè)原子和10個(gè)價(jià)電子，因此與其互為等電子體的單質(zhì)分子為氮?dú)�，因�?/span>SO2+的結(jié)構(gòu)與氮?dú)庀嗨疲?/span>σ鍵和π鍵數(shù)目比為1∶2。

（3）HOCH2CN的結(jié)構(gòu)簡式為，其中與羥基（—OH）相連的一個(gè)碳為飽和碳原子，價(jià)層電子對=4+0=4，雜化軌道類型為sp3，另外一碳原子與氮原子形成碳氮三鍵，三鍵含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，所以碳原子雜化軌道類型為sp；HCHO中碳原子雜化方式為sp2，立體構(gòu)型是平面三角形。[Zn(CN)4]2中鋅離子提供空軌道，C原子提供電子對形成配位鍵，結(jié)構(gòu)示意圖表示為：。

（4）該晶胞中含有硒原子數(shù)為8×+6×=4，含有鋅原子數(shù)為4，可得其化學(xué)式ZnSe。根據(jù)硒化鋅晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，每個(gè)鋅原子周圍有4個(gè)硒原子，而硒化鋅的化學(xué)式為ZnSe，鋅原子與硒原子個(gè)數(shù)相同，因此每個(gè)硒原子周圍也有4個(gè)鋅原子，所以硒原子的配位數(shù)為4。根據(jù)ρ==，所以V==a3，則a= cm。