Question

Zn和Al都具有兩性，其單質(zhì)和化合物在建筑業(yè)、電子工業(yè)和石油化工等方面應(yīng)用廣泛．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Zn形成金屬晶體，其金屬原子堆積屬于下列

 

模式
A．簡(jiǎn)單立方       B．鉀型        C．鎂型           D．銅型
（2）葡萄糖酸鋅[CH₂OH（CHOH）₄COO]₂Zn是目前市場(chǎng)上流行的補(bǔ)鋅劑．寫(xiě)出Zn²⁺基態(tài)電子排布式

 

； 葡萄糖[CH₂OH（CHOH）₄CHO]分子中手性碳原子有

 

個(gè)．
（3）鋅與某種元素X通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，下圖表示該化合物晶胞，該化合物的化學(xué)式為

 

；該化合物的晶體熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于干冰，原因是

 

．
（4）AlCl₃是化工生產(chǎn)中的常用催化劑，熔點(diǎn)為192.6℃，熔融狀態(tài)以二聚體Al₂Cl₆形式存在，請(qǐng)問(wèn)兩分子AlCl₃之間以

 

方式二聚．（選擇填寫(xiě)：“離子鍵”“共價(jià)鍵”“金屬鍵”“氫鍵”）
（5 ）超高導(dǎo)熱絕緣耐高溫納米氮化鋁（AlN）在絕緣材料中的應(yīng)用廣泛，A1N晶體與金剛石類(lèi)似，每個(gè)Al原子與

 

個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Al原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為

 

．在四大晶體類(lèi)型中，AlN屬于

 

晶體．
（6）與鋅同周期，最外層有3個(gè)未成對(duì)電子數(shù)的元素名稱(chēng)是

 

，該元素對(duì)應(yīng)的最低價(jià)氫化物分子的中心原子采取了

 

 雜化方式，分子的空間構(gòu)型是

 

，屬于

 

分子（選擇填寫(xiě)“極性”“非極性”）．

Answer 1

分析：（1）晶體中鋅原子位于正六面體的頂點(diǎn)和中心上；
（2）Zn元素是30號(hào)元素，Zn原子形成離子先失去高能層中的電子，結(jié)合核外電子排布規(guī)律書(shū)寫(xiě)；
有機(jī)物中連接4個(gè)不同的原子或原子團(tuán)的碳原子為手性碳原子；
（3）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Zn原子處于晶胞內(nèi)部，X原子處于頂點(diǎn)與面心，根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中X原子數(shù)目，據(jù)此書(shū)寫(xiě)化學(xué)式，晶胞中Zn和X通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，故該晶體通過(guò)共價(jià)鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，屬于原子晶體，熔點(diǎn)比分子晶體高；
（4）分子晶體的熔點(diǎn)較低，分子晶體中只含共價(jià)鍵；
（5）AlN晶體與金剛石類(lèi)似，每個(gè)Al原子與個(gè)N原子相連，為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與同一個(gè)Al原子相連的N原子構(gòu)成正四面體，氮化鋁屬于原子晶體；  
（6）與鋅同周期，最外層有3個(gè)未成對(duì)電子數(shù)的元素是砷，該元素的最低價(jià)氫化物是砷化氫，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定砷原子雜化方式及分子的空間構(gòu)型，分子中正負(fù)電荷重心不重合的分子為極性分子．

解答：解：（1）鋅形成的金屬晶體中鋅原子位于正六面體的頂點(diǎn)和中心上，其金屬原子堆積屬于鎂型，故選C；
（2）Zn元素是30號(hào)元素，Zn原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，故Zn²⁺的基態(tài)電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰，葡萄糖分子中含有4個(gè)手性碳原子，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰或[Ar]3d¹⁰；4；　　 
（3）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Zn原子處于晶胞內(nèi)部，晶胞中含有4個(gè)Zn原子，X原子處于頂點(diǎn)與面心，晶胞中X原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故該化合物化學(xué)式為ZnX，晶胞中Zn和X通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，故該晶體通過(guò)共價(jià)鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，屬于原子晶體，干冰屬于分子晶體，故該化合物的熔點(diǎn)比干冰高，
故答案為：ZnX；原子晶體遠(yuǎn)高于分子晶體；
（4）氯化鋁的熔點(diǎn)較低，為分子晶體，分子晶體中只含共價(jià)鍵，故答案為：共價(jià)鍵；        
（5）AlN晶體與金剛石類(lèi)似，每個(gè)Al原子與4個(gè)N原子相連，為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與同一個(gè)Al原子相連的N原子構(gòu)成正四面體，且晶體類(lèi)型與金剛石相同，為原子晶體，
故答案為：4；正四面體；原子；  
（6）與鋅同周期，最外層有3個(gè)未成對(duì)電子數(shù)的元素是砷，該元素的最低價(jià)氫化物是砷化氫，砷化氫分子中砷原子含有3個(gè)共價(jià)單鍵及一個(gè)孤電子對(duì)，所以其雜化方式為sp³，該分子為三角錐形結(jié)構(gòu)，砷化氫的正負(fù)電荷重心不重合，為極性分子，
故答案為：砷；sp³；三角錐；極性．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，涉及知識(shí)點(diǎn)較多，同時(shí)考查學(xué)生空間想象能力中原子的堆積模式，難點(diǎn)是雜化方式的判斷，知道價(jià)層電子對(duì)的計(jì)算方法，難度中等．