Question

【題目】碳、氮、鋅、汞的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料方面有著廣泛的應(yīng)用

（1）畫(huà)出基態(tài)Zn原子的價(jià)電子排布圖_________；

（2）在基態(tài)N原子中，核外電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為____________；

（3）Zn，Cd，Hg均為第ⅡB族元素，根據(jù)相對(duì)論收縮效應(yīng)致，全滿的6s殼層非常穩(wěn)定，已知Hg原子的核外電子排布式為[Xe]4f145d106s2，請(qǐng)解釋Hg在常溫下為液態(tài)的原因_________________________；

（4）碳酸鹽的熱分解是由于晶體中陽(yáng)離子結(jié)合碳酸根離子中的氧離子，使碳酸根離子分解為二氧化碳分子的結(jié)果。已知

碳酸鹽	MgCO3	CaCO3	SrCO3	BaCO3
熱分解溫度/℃	402	900	1172	1360
陽(yáng)離子半徑/pm	66	99	112	135

請(qǐng)解釋堿土金屬元素碳酸鹽熱分解溫度的變化規(guī)律：________________________________；

（5）納米氧化鋅是穩(wěn)定的化合物，可以提供廣譜的紫外保護(hù)（UVA和UVB），同時(shí)還有抗菌和抗炎的作用，一種氧化鋅晶體具有ZnS型結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為 a=0.446nm，求：

①Zn和O之間最短的距離為________nm；

②與Zn緊鄰的O的個(gè)數(shù)為_______.

晶胞內(nèi)部原子為Zn，頂點(diǎn)和面心原子為O

Answer 1

【答案】 L 球形和啞鈴形 Hg的6s2全滿結(jié)構(gòu)致使Hg不易失電子，汞原子間無(wú)法形成強(qiáng)的金屬鍵，僅靠范德華力相互維系，所以金屬汞常溫下呈液體 堿土金屬元素陽(yáng)離子均為+2價(jià)陽(yáng)離子，且Mg2+到Ba2+離子半徑逐漸增大，對(duì)氧離子的吸引作用越來(lái)越弱，故需要更多的外界能量來(lái)分解 0.1115 或 0.193 4個(gè)

【解析】（1）鋅的核外電子數(shù)是30，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知基態(tài)Zn原子的價(jià)電子排布圖為；（2）在基態(tài)N原子中，核外電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為L，占據(jù)該能層電子有s能級(jí)和p能級(jí)，因此電子云輪廓圖形狀為球形和啞鈴形；（3）由于Hg的6s2全滿結(jié)構(gòu)致使Hg不易失電子，汞原子間無(wú)法形成強(qiáng)的金屬鍵，僅靠范德華力相互維系，所以金屬汞常溫下呈液體；（4）由于堿土金屬元素陽(yáng)離子均為+2價(jià)陽(yáng)離子，且Mg2+到Ba2+離子半徑逐漸增大，對(duì)氧離子的吸引作用越來(lái)越弱，故需要更多的外界能量來(lái)分解，因此堿土金屬元素碳酸鹽熱分解溫度逐漸升高；（5）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知Zn和O之間最短的距離為體對(duì)角線的1/4，即為；②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知與Zn緊鄰的O的個(gè)數(shù)為4個(gè)。