Question

A．《物質結構與性質》
鋅是一種重要的金屬，鋅及其化合物有著廣泛的應用．

（1）葡萄糖酸鋅[CH₂OH（CHOH）₄COO]₂Zn是目前市場上流行的補鋅劑．寫出Zn²⁺基態電子排布式

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰

；葡萄糖[CH₂OH（CHOH）₄CHO]分子中碳原子雜化方式

sp²、sp³

．
（2）Zn²⁺也能與NH₃形成配離子[Zn（NH₃）₄]²⁺．配位體NH₃分子空間構型為

三角錐型

；
在[Zn（NH₃）₄]²⁺中，Zn²⁺位于正四面體中心，N位于正四面體的頂點，試在圖1中表示[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺與N之間的化學鍵

．
（3）如圖2表示鋅與某種元素X形成的化合物晶胞，其中Zn和X通過共價鍵結合，該化合物的化學式為

ZnX

；該化合物的晶體熔點比干冰高得多，原因是

該化合物是原子晶體，而干冰是分子晶體

．

Answer 1

分析：（1）Zn元素是30號元素，Zn原子形成離子先失去高能層中的電子，結合核外電子排布規律書寫；
葡萄糖分子中-CHO中的C原子成2個單鍵、1個C=O，雜化軌道數為3，采取sp²雜化，其它C原子成4個單鍵，雜化軌道數為4，采取sp³雜化；
（2）NH₃分子中N原子成3個N-H單鍵、含有1對孤對電子，雜化軌道數為4，采取sp³雜化，故NH₃分子為三角錐型；
[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺有空軌道，N有孤對電子，[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺與N之間的化學鍵為配位鍵；
（3）由晶胞結構可知，晶胞中Zn原子處于晶胞內部，X原子處于頂點與面心，根據均攤法計算晶胞中X原子數目，據此書寫化學式，晶胞中Zn和X通過共價鍵結合，故該晶體通過共價鍵形成的空間網狀結構，屬于原子晶體，熔點比分子晶體高．

解答：解：（1）Zn元素是30號元素，Zn原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，故Zn²⁺的基態電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，葡萄糖分子中-CHO中的C原子成2個單鍵、1個C=O，雜化軌道數為3，采取sp²雜化，其它C原子成4個單鍵，雜化軌道數為4，采取sp³雜化，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，sp²、sp³；
（2）NH₃分子中N原子成3個N-H單鍵、含有1對孤對電子，雜化軌道數為4，采取sp³雜化，故NH₃分子為三角錐型，
[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺有空軌道，N有孤對電子，Zn²⁺與N之間的化學鍵為配位鍵，
故答案為：三角錐型，；
（3）由晶胞結構可知，晶胞中Zn原子處于晶胞內部，晶胞中含有4個Zn原子，X原子處于頂點與面心，晶胞中X原子數目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故該化合物化學式為ZnX，晶胞中Zn和X通過共價鍵結合，故該晶體通過共價鍵形成的空間網狀結構，屬于原子晶體，干冰屬于分子晶體，故該化合物的熔點比干冰高，
故答案為：ZnX，該化合物是原子晶體，而干冰是分子晶體．

點評：本題主要考查核外電子排布規律、雜化軌道、化學鍵與晶胞結構等，難度不大，注意（1）中原子形成陽離子時先失去高能層中高能級的電子．