Question

【題目】我國礦石種類很多，如黃銅礦、煤、錳礦、銻鋅礦等，請回答下列問題：

（l）黃銅礦的主要成分為二硫化亞鐵銅（CuFeS2），基態Cu2+的外圍電子排布圖為 ______，Fe2+含有 ___個未成對電子。

（2）Mn的第三電離能比Fe的第三電離能大的原因為 ___。

（3）煤化工可得氨氣、苯、甲苯等產品，氨的空間構型為 ___，甲苯分子上甲基的碳原子的雜化方式為____；氨硼烷化合物（NH3BH3）是一種新型化學氫化物儲氫材料，氨硼烷的結構式為____（配位鍵用“→”表示），與氨硼烷互為等電子體的有機小分子為_____寫名稱）。

（4）碲化鋅的晶胞結構如圖1所示。

①碲化鋅的化學式為____。

②圖2可表示晶胞內部各原子的相對位置，已知a、b、c的原子坐標參數分別為（0，0，0）、（，0，）、（，，），則d的原子坐標參數為____

③若兩個距離最近的Te原子間距離為apm，阿伏加德羅常數值為NA，則晶體密度為____g/cm3（用含有NA、a的代數式表示，不必化簡）。

Answer 1

【答案】 4 Mn的第三電離能失去的是半充滿的3d5電子，而鐵的第三電離能失去的是3d6電子 三角錐 sp3 乙烷 ZnTe (，，)

【解析】

(l)銅是29號元素，基態Cu2+的外圍電子排布式為3d9；鐵為26號元素，Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，據此分析解答；

(2)Mn2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，據此分析解答；

(3)氨氣分子中的N原子有3個σ鍵和1個孤電子對；甲苯分子上甲基的碳原子形成4個σ鍵，沒有孤電子對；氨硼烷中N原子提供孤電子對與B形成氫鍵，等電子體具有相同的原子數和價電子數，據此分析解答；

(4)①根據均攤法計算解答；②如圖坐標中，過前、后、左、右四個面心Te的平面將晶胞上下2等分，該平面平行坐標系中面xOy，過體內Zn原子且平行坐標系中面xOy的平面又將上半部、下半部再次平分，據此分析解答；③頂點與面心的Te原子之間距離最短，該距離等于晶胞棱長的倍，則晶胞棱長=a結合晶胞質量計算晶體密度。

(l)銅是29號元素，基態Cu2+的外圍電子排布式為3d9，外圍電子排布圖為；鐵為26號元素，Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，含有4個未成對電子，故答案為：；4；

(2)Mn的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，失去2個電子后達到3d5穩定結構，再失去1個電子較難，而Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，失去一個電子后3d變成半充滿的穩定狀態，所以Mn的第三電離能大于Fe的第三電離能，故答案為：Mn的第三電離能失去的是半充滿的3d5電子，而鐵的第三電離能失去的是3d6電子；

(3)氨氣分子中的N原子有3個σ鍵和1個孤電子對，空間構型為三角錐形；甲苯分子上甲基的碳原子形成4個σ鍵，雜化方式為sp3；氨硼烷化合物(NH3BH3)是一種新型化學氫化物儲氫材料，氨硼烷中N原子提供孤電子對與B形成氫鍵，結構式為；等電子體具有相同的原子數和價電子數，與氨硼烷互為CH3CH3，名稱為乙烷，故答案為：三角錐；sp3；；乙烷；

(4)①頂點與面心的Te原子之間距離最短，該距離等于晶胞棱長的倍，則晶胞棱長=a pm=a×10-10 cm，Te處于晶胞頂點與面心，晶胞中Te原子數目=8×+6×=4，Zn原子處于晶胞內部，Zn原子數目=4，化學式為ZnTe，故答案為：ZnTe；

②如圖坐標中，已知a、b、c的原子坐標參數分別為(0，0，0)、(，0，)、(，，)，過前、后、左、右四個面心Te的平面將晶胞上下2等分，該平面平行坐標系中面xOy，過體內Zn原子且平行坐標系中面xOy的平面又將上半部、下半部再次平分，針對坐標系的其它面也相同。c、d到xOy面的距離相等，即參數z關系，d到yOz面的距離是c的3倍，即參數x關系，b的參數y=0，c的參數y=，則d到xOz面距離是c的3倍，即y參數關系，故d的參數：x=，y=，z=，即參數坐標為(，，)，故答案為：(，，)；

③頂點與面心的Te原子之間距離最短，該距離等于晶胞棱長的倍，則晶胞棱長=a pm=a×10-10 cm，晶胞質量=4×g=g，晶體密度==g/cm3，故答案為：。