Question

【題目】碳、氮、鋅、汞的相關化合物在化工、醫藥、材料方面有著廣泛的應用

（1）畫出基態Zn原子的價電子排布圖_________；

（2）在基態N原子中，核外電子占據的最高能層符號為________，占據該能層電子的電子云輪廓圖形狀為____________；

（3）Zn，Cd，Hg均為第ⅡB族元素，根據相對論收縮效應致，全滿的6s殼層非常穩定，已知Hg原子的核外電子排布式為[Xe]4f145d106s2，請解釋Hg在常溫下為液態的原因_________________________；

（4）碳酸鹽的熱分解是由于晶體中陽離子結合碳酸根離子中的氧離子，使碳酸根離子分解為二氧化碳分子的結果。已知

碳酸鹽	MgCO3	CaCO3	SrCO3	BaCO3
熱分解溫度/℃	402	900	1172	1360
陽離子半徑/pm	66	99	112	135

請解釋堿土金屬元素碳酸鹽熱分解溫度的變化規律：________________________________；

（5）納米氧化鋅是穩定的化合物，可以提供廣譜的紫外保護（UVA和UVB），同時還有抗菌和抗炎的作用，一種氧化鋅晶體具有ZnS型結構，邊長為 a=0.446nm，求：

①Zn和O之間最短的距離為________nm；

②與Zn緊鄰的O的個數為_______.

晶胞內部原子為Zn，頂點和面心原子為O

Answer 1

【答案】 L 球形和啞鈴形 Hg的6s2全滿結構致使Hg不易失電子，汞原子間無法形成強的金屬鍵，僅靠范德華力相互維系，所以金屬汞常溫下呈液體 堿土金屬元素陽離子均為+2價陽離子，且Mg2+到Ba2+離子半徑逐漸增大，對氧離子的吸引作用越來越弱，故需要更多的外界能量來分解 0.1115 或 0.193 4個

【解析】（1）鋅的核外電子數是30，根據核外電子排布規律可知基態Zn原子的價電子排布圖為；（2）在基態N原子中，核外電子占據的最高能層符號為L，占據該能層電子有s能級和p能級，因此電子云輪廓圖形狀為球形和啞鈴形；（3）由于Hg的6s2全滿結構致使Hg不易失電子，汞原子間無法形成強的金屬鍵，僅靠范德華力相互維系，所以金屬汞常溫下呈液體；（4）由于堿土金屬元素陽離子均為+2價陽離子，且Mg2+到Ba2+離子半徑逐漸增大，對氧離子的吸引作用越來越弱，故需要更多的外界能量來分解，因此堿土金屬元素碳酸鹽熱分解溫度逐漸升高；（5）①根據晶胞結構可知Zn和O之間最短的距離為體對角線的1/4，即為；②根據晶胞結構可知與Zn緊鄰的O的個數為4個。