Question

【题目】锌及锌的化合物应用广泛。例如，测定铜合金中的铅、锌时要利用锌配离子的下列反应：[Zn(CN)4]2-＋4HCHO＋4H2O=Zn2+＋4HOCH2CN＋4OH－

回答下列问题：

(1)基态Zn2+的电子排布式为_____________，基态 C原子核外电子占据_____个不同原子轨道。

(2)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________，HOCH2CN分子中含有的σ键与π键数目之比为_________。

(3)HCHO分子中碳原子轨道的杂化类型是________，福尔马林是HCHO的水溶液，HCHO极易与水互溶的主要原因是_________________________。

(4)[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN－之间的化学键称为_________，提供孤电子对的成键原子是________。

(5)ZnO的一种最稳定的晶体结构如图所示，晶胞中Zn2+的配位数为______。六棱柱底边长为acm，高为bcm，设阿伏加德罗常数的值为NA，则ZnO的密度为_______ g/cm3（列出计算表达式）。

Answer 1

【答案】[Ar]3d10 4 N＞O＞C 3:1 sp2 HCHO与水分子间存在氢键 配位键 C 4

【解析】

（1）基态Zn的电子排布式为[Ar]3d104s2，基态Zn2+的就是[Ar]3d10；C原子核外电子占据4个不同原子轨道，2个s轨道，2个p轨道；

（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是N＞O＞C ； HOCH2CN分子结构式，单键均为σ键，三键中σ键与π键数目之比为1∶2， 合计σ键6个，π键2个，σ键与π键数目之比为3:1；

（3）因为它是平面三角形的，或者说从碳原子的键型也可以看出来有两个单键，一个双键， 其中共有3个σ键，所以为sp2杂化；HCHO与水分子间存在氢键，故HCHO极易与水互溶；

（4）[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN－之间的化学键称为配位键，提供孤电子对的成键原子是C原子；

（5）晶胞中与Zn2+紧挨着的O原子有4个，Zn2+的配位数为4；

1个晶胞中有Zn2+（白色）3种，顶点12个，面心2个，体心3个，完全属于这个晶胞的Zn2+：12×+2×+3 =6个，O2-（黑色）在棱上有6个，体心有4个，完全属于这个晶胞的O2-有：6×+4=6个；1个晶胞底面积为，体积为，1mol ZnO有晶胞 个，1mol ZnO体积为，1mol ZnO质量是81g，则ZnO的密度为。