【題目】[化學—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、光導體材,久置濕空氣中易被氧化為ZnSO4;卮鹣铝袉栴}:

⑴寫出基態(tài)Zn原子的價電子排布式__________,基態(tài)S原子核外未成對電子數(shù)為_____

⑵ZnSO4中三種元素的電負性由大到小的順序為_____________________,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溶液中存在的微粒間作用力有___________。

a.離子鍵 b.共價鍵 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和溶解性,判斷ZnF2晶體的類型為___________;分析ZnCl2、ZnBr2、ZnI2熔點依次增大的原因________________。

ZnF2

ZnCl2

ZnBr2

ZnI2

熔點/℃

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ρcm-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(列出計算式)。

【答案】3d104s22O、S、Zn正四面體形sp3a離子晶體ZnCl2 、ZnBr2ZnI2都是分子晶體,組成與結(jié)構(gòu)相似,隨著相對分子質(zhì)量的增大,范德華力增強,熔沸點升高。412

【解析】

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

ZnSO4中三種元素為Zn、O、S,非金屬性的強弱順序為O>S,Zn為金屬元素,則電負性由大到小的順序為O>S>Zn,硫酸根中心原子的價層電子對為:孤對電子數(shù)=0,成鍵電子對數(shù)4,所以為正四面體結(jié)構(gòu),中心原子為sp3雜化;

(3)[Cu(NH34]SO4中存在離子鍵、共價鍵、配位鍵,不存在范德華力、金屬鍵,答案為d;

ZnF2晶體的熔點比ZnCl2、ZnBr2高,且不溶于有機溶劑,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,隨著相對分子質(zhì)量的增大,范德華力增強ZnCl2、ZnBr2、ZnI2熔點依次增大的原因;

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ρcm-3=(97×4g)÷[(x×10-7cm)3×6.02×1023],解得x=nm。

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C.第一電離能都比鎂大 D.氯化物的水溶液pH均小于7

(3)鈹、鋁晶體都是由金屬原子密置層在三維空間堆積而成(最密堆積)。鈹?shù)娜埸c(155lK)比鋁的熔點(930K)高,原因是__________________________。

(4)氯化鈹在氣態(tài)時存在BeC12分子(a)和二聚分子(BeCl2)2(b),固態(tài)時則具有如下圖所示的鏈狀結(jié)構(gòu)(c)。

①a屬于__________(填“極性”或“非極性”)分子。

②二聚分子(BeCl2)2中Be原子的雜化方式相同,且所有原子都在同一平面上。b 的結(jié)構(gòu)式為________________________________ (標出配位鍵)。

③c中Be原子的雜化方式為__________。

④氯化鈹晶體中存在的作用力有_____(填標號)。

A.范德華力 B. σ鍵 C.極性鍵 D.非極性鍵 E.離子鍵

(5)BeO立方晶胞如下圖所示。

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