Question

【題目】鋅的化合物在工農業生產中有廣泛的應用。請回答下列問題：

（1）基態鋅原子中，核外電子占據的最高能級的符號是_________。鋅的熔點比鋁的熔點低，原因是______________。

（2）鋅冶煉過程中會產生污染性氣體二氧化硫，已知液態二氧化硫可以發生類似于水的自身電離2SO2(l)SO2++，S和O兩種元素中電負性較強的是_______，與SO2+互為等電子體的單質分子為_______（填化學式），SO2+中的σ鍵和π鍵數目比為______________。

（3） [Zn(CN)4]2在水溶液中與HCHO發生如下反應：4HCHO+[Zn(CN)4]2+4H++4H2O[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN，HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是_________，HCHO的立體構型為_______________，[Zn(CN)4]2中Zn2+與CN中的C原子形成配位鍵，不考慮空間構型，[Zn(CN)4]2的結構可用示意圖表示為__________________。

（4）硒化鋅是一種重要的半導體材料，其晶胞結構如圖所示，該晶胞中硒原子的配位數為_________。若該晶胞密度為ρ g·cm3，硒化鋅的摩爾質量為M g/mol，NA代表阿伏加德羅常數，則晶胞參數a為__________cm。

Answer 1

【答案】4s 鋁原子半徑比鋅原子半徑小，價電子比鋅原子多，金屬鍵較強 O N2 1∶2 sp3、sp 平面三角形 4

【解析】

（1）基態鋅原子中最高能級為4s，電子在吸收能量時會發生躍遷，變成激發態。鋅的熔點比鋁的熔點低，可從金屬鍵的強弱判斷。

（2）SO2+含有2個原子和10個價電子，因此與其互為等電子體的單質分子為氮氣，因此SO2+的結構與氮氣相似，σ鍵和π鍵數目比為1∶2。

（3）HOCH2CN的結構簡式為，其中與羥基（—OH）相連的一個碳為飽和碳原子，價層電子對=4+0=4，雜化軌道類型為sp3，另外一碳原子與氮原子形成碳氮三鍵，三鍵含有1個σ鍵和2個π鍵，所以碳原子雜化軌道類型為sp；HCHO中碳原子雜化方式為sp2，立體構型是平面三角形。[Zn(CN)4]2中鋅離子提供空軌道，C原子提供電子對形成配位鍵，結構示意圖表示為：。

（4）該晶胞中含有硒原子數為8×+6×=4，含有鋅原子數為4，可得其化學式ZnSe。根據硒化鋅晶胞結構圖可知，每個鋅原子周圍有4個硒原子，而硒化鋅的化學式為ZnSe，鋅原子與硒原子個數相同，因此每個硒原子周圍也有4個鋅原子，所以硒原子的配位數為4。根據ρ==，所以V==a3，則a= cm。