题目内容
【题目】
Zn 在现代工业中对于电池制造有不可磨灭的地位,锌还是人体必需的微量元素之一,在人体生长发育、生殖遗传、免疫、内分泌等重要生理过程中起着极其重要的作用。
(l)元素Zn在周期表中的位置为_____,基态Zn原子的电子排布式为_____。
(2)在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+提供4s和4p共四个空轨道,与4个NH3分子形成_____键,Zn2+采取sp3杂化,预测[Zn(NH3)4]2+的空间构型为______。
(3)金属Zn晶体密置层采取…ABAB…方式堆积,其堆积方式名称为:______,配位数为:____。
(4)闪锌矿(ZnS )晶胞如图所示
白球为S2-离子、黑球为Zn2+离子,与Zn2+距离最近的四个S2-所围成的空间构型为_____,若晶胞参数为a,则Zn2+与S2-最近距离为______(用含a的代数式表示)。
(5)具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO,ZnS熔点为1830℃,ZnO熔点为1975℃,后者较前者高是由于______。
【答案】 第四周期第IIB族 [Ar]3d104s2 配位键 正四面体 六方最密堆积 12 正四面体 a ZnO的晶格能比ZnS的晶格能大
【解析】(l)元素Zn的原子序数是30,在周期表中的位置为第四周期第IIB族,基态Zn原子的电子排布式为[Ar]3d104s2。(2)在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+提供4s和4p共四个空轨道,N原子含有孤对电子,因此与4个NH3分子形成配位键,Zn2+采取sp3杂化,因此[Zn(NH3)4]2+的空间构型为正四面体。(3)金属Zn晶体密置层采取…ABAB…方式堆积,其堆积方式名称为六方最密堆积,配位数为12。(4)根据晶胞结构可判断与Zn2+距离最近的四个S2-所围成的空间构型为正四面体;Zn2+与S2-最近距离为晶胞体对角线的1/4,若晶胞参数为a,则体对角线是,所以Zn2+与S2-最近距离为。(5)由于硫离子半径大于氧离子半径,ZnO的晶格能比ZnS的晶格能大,所以氧化锌的熔点高于硫化锌。