Question

【題目】[化學—選修3：物質結構與性質]

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。回答下列問題：

⑴寫出基態Zn原子的價電子排布式__________，基態S原子核外未成對電子數為_____。

⑵ZnSO4中三種元素的電負性由大到小的順序為_____________________，SO42－的立體構型為________________，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.共價鍵 c.配位鍵 d.范德華力 e.氫鍵

⑷根據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ρg·cm-3，其晶胞結構如圖。S2－周圍等距離且最近的Zn2+、S2－依次為______、______；ZnS晶胞中的晶胞參數a=________nm(列出計算式)。

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，組成與結構相似，隨著相對分子質量的增大，范德華力增強，熔沸點升高。412

【解析】

⑴Zn的核電荷數為30，基態Zn原子的電子排布式為[Ar]3d104s2，價電子排布式3d104s2，硫的核電荷數為16，電子排布式為1s22s22p63s23p4，3p軌道上有2個未成對電子；

⑵ZnSO4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=0，成鍵電子對數4，所以為正四面體結構，中心原子為sp3雜化；

（3）[Cu（NH3）4]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；

⑷ZnF2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，組成與結構相似，隨著相對分子質量的增大，范德華力增強ZnCl2、ZnBr2、ZnI2熔點依次增大的原因；

⑸在ZnS晶胞結構中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。