Question

【題目】鋅在電池制造方面有著重要的作用，也是人體必需的微量元素之一。它與常見的非金屬都可以形成重要的化合物。

（1）Zn的核外電子排布式是[Ar]___。

（2）Zn的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)如下表所示：

①請(qǐng)依據(jù)表中數(shù)據(jù)說明鋅的常見化合價(jià)為＋2的原因是___。

②氧、硫、氯三種常見非金屬的電負(fù)性，由大到小的順序是___。二氯化硫?yàn)轷r紅色液體，熔點(diǎn)-78℃，則其晶體中微粒間的作用力應(yīng)屬于___，它的分子中中心原子具有的孤電子對(duì)數(shù)是___。

（3）氯化鋅易溶于水，在水中形成配合物H[ZnCl2(OH)]，H[ZnCl2(OH)]在水中電離時(shí)的離子方程式為___。

（4）晶胞的空隙問題是晶胞研究的重要內(nèi)容。

①已知面心立方晶胞的四面體空隙和八面體空隙狀況如圖所示。面心立方晶胞的每個(gè)晶胞中，堆積球數(shù)：四面體空隙數(shù)：八面體空隙數(shù)=___。

②根據(jù)立方ZnS晶胞示意圖，描述在每個(gè)晶胞中，鋅離子填充在硫離子的立方面心晶胞空隙中的方式為___。離坐標(biāo)參數(shù)為(0，0，0)的硫離子最近的鋅離子坐標(biāo)參數(shù)為___ (參數(shù)數(shù)值限定為正值)。

Answer 1

【答案】3d104s2 因?yàn)榈?/span>2和第3級(jí)電離能的差值遠(yuǎn)高于第2和第1級(jí)的差值 O>Cl>S 范德華力 2 H[ZnCl2(OH)]=[ZnCl2(OH)]-+H+ 1：2：1 鋅離子填充到硫離子面心晶胞的一半四面體空隙中（或鋅離子填充到硫離子面心晶胞的8個(gè)四面體空隙的4個(gè)中） （，，）

【解析】

Zn是30號(hào)元素，價(jià)電子為3d104s2，失去第三個(gè)電子非常困難，第三電離能較大；電負(fù)性的大小比較根據(jù)元素周期律的知識(shí)；由熔沸點(diǎn)確定晶體類型，得到晶體中微粒間的作用力；孤電子對(duì)數(shù)的計(jì)算用最外層電子數(shù)減去成鍵電子數(shù)，再除以2；四面體空隙：由四個(gè)球體圍成的空隙，球體中心線圍成四面體；八面體空隙：由六個(gè)球圍成的空隙，球體中心線圍成八面體形；坐標(biāo)參數(shù)的確定先找出位置，再確定到到x、y、z軸的距離，得到坐標(biāo)參數(shù)。

(1) Zn是30號(hào)元素，核外電子排布式是[Ar] 3d104s2；

(2)①Zn的價(jià)電子為3d104s2，失去最外的兩個(gè)電子就形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，再失去電子就比較困難，電離能會(huì)增加很多，原因是因?yàn)榈?/span>2和第3級(jí)電離能的差值遠(yuǎn)高于第2和第1級(jí)的差值；

②同一周期中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大，有Cl>S，同一主族，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而減小，有O>S，氧原子的半徑小于氯，吸引電子能力強(qiáng)，有O>Cl，所以電負(fù)性O>Cl>S；二氯化硫?yàn)橐后w，熔點(diǎn)-78℃，熔沸點(diǎn)都較低，為分子晶體，則其晶體中微粒間的作用力應(yīng)屬于范德華力；二氯化硫分子中，氯原子最外層7個(gè)電子，形成一對(duì)公用電子對(duì)，硫原子最外層6個(gè)電子，中心原子硫原子具有的孤電子對(duì)數(shù)是；

(3) 配合物中外界電離成離子，內(nèi)界不電離，所以H[ZnCl2(OH)]在水中電離時(shí)的離子方程式為[ZnCl2(OH)]=[ZnCl2(OH)]-+H+；

(4) ①堆積球數(shù)采用均攤法，；根據(jù)圖四面體空隙位于八分之一晶胞的立方體心位置，一共有8個(gè)；八面體空隙位于晶胞體心（1個(gè)）和棱心（個(gè)），一共有4個(gè)；所以堆積球數(shù)：四面體空隙數(shù)：八面體空隙數(shù)=1：2：1；

②根據(jù)立方ZnS晶胞示意圖，每個(gè)硫離子的面心晶胞有8個(gè)四面體空隙，鋅離子只填充了4個(gè)，所以答案為：鋅離子填充到硫離子面心晶胞的一半四面體空隙中（或鋅離子填充到硫離子面心晶胞的8個(gè)四面體空隙的4個(gè)中）；如下圖，將a球設(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，離硫離子最近的鋅離子為b球，b球在周圍4個(gè)硫離子（a球和a球?qū)��?yīng)的三個(gè)面的面心）的中心，則b球到x、y、z軸的距離都是，坐標(biāo)參數(shù)為（，，）。