Question

【題目】鋅在電池制造方面有著重要的作用，也是人體必需的微量元素之一。它與常見的非金屬都可以形成重要的化合物。

（1）Zn的核外電子排布式是[Ar]___。

（2）Zn的各級電離能數據如下表所示：

①請依據表中數據說明鋅的常見化合價為＋2的原因是___。

②氧、硫、氯三種常見非金屬的電負性，由大到小的順序是___。二氯化硫為鮮紅色液體，熔點-78℃，則其晶體中微粒間的作用力應屬于___，它的分子中中心原子具有的孤電子對數是___。

（3）氯化鋅易溶于水，在水中形成配合物H[ZnCl2(OH)]，H[ZnCl2(OH)]在水中電離時的離子方程式為___。

（4）晶胞的空隙問題是晶胞研究的重要內容。

①已知面心立方晶胞的四面體空隙和八面體空隙狀況如圖所示。面心立方晶胞的每個晶胞中，堆積球數：四面體空隙數：八面體空隙數=___。

②根據立方ZnS晶胞示意圖，描述在每個晶胞中，鋅離子填充在硫離子的立方面心晶胞空隙中的方式為___。離坐標參數為(0，0，0)的硫離子最近的鋅離子坐標參數為___ (參數數值限定為正值)。

Answer 1

【答案】3d104s2 因為第2和第3級電離能的差值遠高于第2和第1級的差值 O>Cl>S 范德華力 2 H[ZnCl2(OH)]=[ZnCl2(OH)]-+H+ 1：2：1 鋅離子填充到硫離子面心晶胞的一半四面體空隙中（或鋅離子填充到硫離子面心晶胞的8個四面體空隙的4個中） （，，）

【解析】

Zn是30號元素，價電子為3d104s2，失去第三個電子非常困難，第三電離能較大；電負性的大小比較根據元素周期律的知識；由熔沸點確定晶體類型，得到晶體中微粒間的作用力；孤電子對數的計算用最外層電子數減去成鍵電子數，再除以2；四面體空隙：由四個球體圍成的空隙，球體中心線圍成四面體；八面體空隙：由六個球圍成的空隙，球體中心線圍成八面體形；坐標參數的確定先找出位置，再確定到到x、y、z軸的距離，得到坐標參數。

(1) Zn是30號元素，核外電子排布式是[Ar] 3d104s2；

(2)①Zn的價電子為3d104s2，失去最外的兩個電子就形成穩定結構，再失去電子就比較困難，電離能會增加很多，原因是因為第2和第3級電離能的差值遠高于第2和第1級的差值；

②同一周期中，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大，有Cl>S，同一主族，元素的電負性隨著原子序數的增大而減小，有O>S，氧原子的半徑小于氯，吸引電子能力強，有O>Cl，所以電負性O>Cl>S；二氯化硫為液體，熔點-78℃，熔沸點都較低，為分子晶體，則其晶體中微粒間的作用力應屬于范德華力；二氯化硫分子中，氯原子最外層7個電子，形成一對公用電子對，硫原子最外層6個電子，中心原子硫原子具有的孤電子對數是；

(3) 配合物中外界電離成離子，內界不電離，所以H[ZnCl2(OH)]在水中電離時的離子方程式為[ZnCl2(OH)]=[ZnCl2(OH)]-+H+；

(4) ①堆積球數采用均攤法，；根據圖四面體空隙位于八分之一晶胞的立方體心位置，一共有8個；八面體空隙位于晶胞體心（1個）和棱心（個），一共有4個；所以堆積球數：四面體空隙數：八面體空隙數=1：2：1；

②根據立方ZnS晶胞示意圖，每個硫離子的面心晶胞有8個四面體空隙，鋅離子只填充了4個，所以答案為：鋅離子填充到硫離子面心晶胞的一半四面體空隙中（或鋅離子填充到硫離子面心晶胞的8個四面體空隙的4個中）；如下圖，將a球設為坐標原點，離硫離子最近的鋅離子為b球，b球在周圍4個硫離子（a球和a球對應的三個面的面心）的中心，則b球到x、y、z軸的距離都是，坐標參數為（，，）。