Question

【題目】[化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

硫化鋅（ZnS）晶體用作分析試劑、熒光體、光導(dǎo)體材，久置濕空氣中易被氧化為ZnSO4。回答下列問(wèn)題：

⑴寫(xiě)出基態(tài)Zn原子的價(jià)電子排布式__________，基態(tài)S原子核外未成對(duì)電子數(shù)為_____。

⑵ZnSO4中三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>_____________________，SO42－的立體構(gòu)型為________________，其中S的雜化軌道類型為_________。

⑶硫酸鋅溶于氨水可生成[Zn(NH3)4]SO4溶液，[Zn(NH3)4]SO4溶液中不存在的微粒間作用力有___________。

a.離子鍵 b.共價(jià)鍵 c.配位鍵 d.范德華力 e.氫鍵

⑷根據(jù)下列鋅鹵化物的熔點(diǎn)和溶解性，判斷ZnF2晶體的類型為___________；分析ZnCl2、ZnBr2、ZnI2熔點(diǎn)依次增大的原因________________。

	ZnF2	ZnCl2	ZnBr2	ZnI2
熔點(diǎn)/℃	872	275	394	446
在乙醇、乙醚中溶解性	不溶	溶解	溶解	溶解

⑸立方ZnS晶體的密度為ρg·cm-3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖。S2－周圍等距離且最近的Zn2+、S2－依次為______、______；ZnS晶胞中的晶胞參數(shù)a=________nm(列出計(jì)算式)。

Answer 1

【答案】3d104s22O、S、Zn正四面體形sp3a離子晶體ZnCl2 、ZnBr2、ZnI2都是分子晶體，組成與結(jié)構(gòu)相似，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，范德華力增強(qiáng)，熔沸點(diǎn)升高。412

【解析】

⑴Zn的核電荷數(shù)為30，基態(tài)Zn原子的電子排布式為[Ar]3d104s2，價(jià)電子排布式3d104s2，硫的核電荷數(shù)為16，電子排布式為1s22s22p63s23p4，3p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子；

⑵ZnSO4中三種元素為Zn、O、S，非金屬性的強(qiáng)弱順序?yàn)镺＞S，Zn為金屬元素，則電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞S＞Zn，硫酸根中心原子的價(jià)層電子對(duì)為：孤對(duì)電子數(shù)=0，成鍵電子對(duì)數(shù)4，所以為正四面體結(jié)構(gòu)，中心原子為sp3雜化；

（3）[Cu（NH3）4]SO4中存在離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵，不存在范德華力、金屬鍵，答案為d；

⑷ZnF2晶體的熔點(diǎn)比ZnCl2、ZnBr2高，且不溶于有機(jī)溶劑，可判斷晶體類型為離子晶體；ZnCl2 、ZnBr2、ZnI2都是分子晶體，組成與結(jié)構(gòu)相似，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，范德華力增強(qiáng)ZnCl2、ZnBr2、ZnI2熔點(diǎn)依次增大的原因；

⑸在ZnS晶胞結(jié)構(gòu)中S2－周圍等距離且最近的Zn2+為4，S2－周圍等距離且最近的S2－依次為12；ZnS晶胞中的晶胞參數(shù)a為xnm，則晶胞的體積為(x×10-6cm)3，晶胞中含有4個(gè)ZnS，則1mol晶胞的質(zhì)量為97×4g，1mol晶胞的體積為(x×10-7cm)3×6.02×1023，則ZnS晶體的密度為ρg·cm-3=(97×4g)÷[(x×10-7cm)3×6.02×1023]，解得x=nm。