Question

【題目】第四周期的元素，如：鈦(22Ti)、鐵(26Fe)、砷、硒、鋅等及其相關化合物在化工、醫藥、材料等領域有著廣泛的應用�；卮鹣铝袉栴}：

(1)基態Ti原子中，最高能層電子的電子云輪廓形狀為___________，與Ti同周期的所有過渡元素的基態原子中，最外層電子數與鈦不同的元素有______種。

(2)琥珀酸亞鐵片是用于缺鐵性貧血的預防和治療的常見藥物，臨床建議服用維生素C促進“亞鐵”的吸收，避免生成Fe3+，從結構角度來看，Fe2+ 易被氧化成Fe3+的原因是______________。

(3)SCN-離子可用于Fe3+的檢驗，其對應的酸有兩種，分別為硫氰酸(H-S-C≡N)和異硫氰酸(H-N=C=S)。

①寫出與SCN-互為等電子體的一種微粒_________________(分子或離子)；

②硫氰酸分子中π鍵和σ鍵的個數之比為___________；

③異硫氰酸的沸點比硫氰酸沸點高的原因是________________________。

(4)成語“信口雌黃”中的雌黃分子式為As2S3，分子結構如圖，As原子的雜化方式為____________，雌黃和SnCl2在鹽酸中反應轉化為雌黃（As4S4）和SnCl4并放出H2S氣體，寫出該反應方程式__________________________。SnCl4分子的空間構型為______________。

(5)高子化合物CaC2的一種晶體結構如圖所示。該物質的電子式___________。一個晶胞含有的π鍵平均有___________個。

(6)硒化鋅的晶胞結構如圖所示，圖中X和Y點所堆積的原子均為___________(填元素符號)；該晶胞中硒原子所處空隙類型為___________(填“立方體”、“正四面體”或正八面體”)，該種空隙的填充率為___________；若該晶胞密度為pgcm-3，硒化鋅的摩爾質量為Mgmol-1。用NA代表阿伏加德羅常數的數值，則晶胞參數a 為___________nm。

Answer 1

【答案】 球形 2 Fe3+的3d5半滿狀態更穩定 N2O(或CO2、CS2、OCN-) 2∶3 異硫氰酸分子間含有氫鍵 sp3雜化 2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H4S↑ 正四面體形 8 Zn 正四面體 50% ×107

【解析】(1)基態Ti原子的價層電子排布式為：3d24s2，最高能層為第四能層，s電子云輪廓形狀為球形；與Ti同周期的所有過渡元素的基態原子中，最外層電子數與鈦不同的元素有Cr 3d54s1，Cu 3d104s1，共兩種；

（2）從結構角度來看，Fe2+ 的價電子排布式是：3d6，再失一個電子就是3d5半充滿穩定結構，故易被氧化成Fe3+；

(3) ①與SCN-互為等電子體的一種微粒是：N2O(或CO2、CS2、OCN-)；

②硫氰酸(H-S-C≡N)中π鍵和σ鍵的個數之比為2∶3；

③異硫氰酸分子間可以形成氫鍵，故其沸點比硫氰酸沸點高；

(4) 雌黃分子式為As2S3，As有四對價層電子對，As原子的雜化方式為sp3雜化；

雌黃和SnCl2在鹽酸中反應轉化為雌黃（As4S4）和SnCl4并放出H2S氣體，故其反應方程式為：2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H4S↑；SnCl4分子的空間構型為正四面體；

(5)CaC2為離子化合物，電子式為：；一個晶胞含有4個Ca2+，4個C22-,一個C22-中有兩個π鍵，一個晶胞含有的π鍵平均有8個；

(6) 硒化鋅的晶胞結構中X和Y點所堆積的原子均為Zn，該晶胞中四個硒原子所處晶胞體對角線四分之一處，空隙類型為正四面體，但只占據了其中4個位置，故該種空隙的填充率為50%；若該晶胞密度為pgcm-3，硒化鋅的摩爾質量為Mgmol-1。用NA代表阿伏加德羅常數的數值，則晶胞參數a 為×107nm。