Question

【題目】世界上最早現并使用鋅的是中國，明朝末年《天工開物》一書中有世界上最早的關于煉鋅技術的記載。回答下列問題：

（1）基態Zn原子的電子占據能量最高的能層符號為_________，與Zn同周期的所有副族元素的基態原子中，最外層電子數與Zn相同的元素有_________種。

（2）硫酸鋅溶于過量的氨水可形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。

①在[Zn(NH3)4]SO4中，陰離子的中心原子的軌道雜化類型為______________；

②在[Zn(NH3)4]SO4中，與Zn2+形成配位鍵的原子是______________________（填元素名稱）；

③寫出一種與SO42-互為等電子體的分子的化學式__________________；

④NH3極易溶于水，除因為它們都是極性分子外，還因為__________________。

（3）Zn與S所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。

①與Zn原子距離最近的Zn原子有___________個；

②該化合物的化學式為___________；

③已知該晶體的晶胞參數a=541 pm，其密度為_______g·cm-3（列出計算式即可）。

Answer 1

【答案】 N 4 sp3 氮 CCl4或SiCl4或SO2Cl2或SiF4等 NH3與H2O之間可形成氫鍵、NH3與H2O發生反應 12 ZnS

【解析】（1）基態Zn原子的電子占據能量最高的能層符號為N。鋅的最外層電子數是2個，則與Zn同周期的所有副族元素的基態原子中，最外層電子數與Zn相同的元素有Sc、Ti、V、Mn，合計4種。（2）硫酸鋅溶于過量的氨水可形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。

①在[Zn(NH3)4]SO4中，陰離子是硫酸根，中心原子S的價層電子對數是4，軌道雜化類型為sp3；②在[Zn(NH3)4]SO4中，與Zn2+形成配位鍵的原子是氮；③原子數和價電子數分別都相等的互為等電子體，與SO42-互為等電子體的分子的化學式有CCl4或SiCl4或SO2Cl2或SiF4等；④NH3極易溶于水，除因為它們都是極性分子外，還因為NH3與H2O之間可形成氫鍵、NH3與H2O發生反應。（3）①與Zn原子距離最近的Zn原子有4×3=12個，位于面心處；②S原子個數＝4，Zn原子個數＝8×1/8＋6×1/2=4，所以該化合物的化學式為ZnS；③已知該晶體的晶胞參數a=541 pm，體積是(5.41×10－10)3cm3，其密度為g·cm-3。