题目内容
【题目】[化学——选修3:物质结构与性质]
锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:
(1)Zn原子核外电子排布式为________________。
(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能Ⅰ1(Zn)_______Ⅰ1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是________________。
(3)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是_________;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是________________。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为________________,C原子的杂化形式为________________。
(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为_______________。六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为________________g·cm-3(列出计算式)。
【答案】 [Ar]3d104s2 大于 Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子 离子键 ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小 平面三角形 sp2 六方最密堆积(A3型)
【解析】分析:本题是物质结构与性质的综合题,需要熟练掌握这一部分涉及的主要知识点,一般来说,题目都是一个一个小题独立出现的,只要按照顺序进行判断计算就可以了。
详解:(1)Zn是第30号元素,所以核外电子排布式为[Ar]3d104s2。
(2)Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能,原因是,Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构,所以失电子比较困难。同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子,而Cu的最外层是一个电子,Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对,额外吸收能量。
(3)根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物,所以一定存在离子键。作为离子化合物,氟化锌在有机溶剂中应该不溶,而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物,分子的极性较小,能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。
(4)碳酸锌中的阴离子为CO32-,根据价层电子对互斥理论,其中心原子C的价电子对为3+(4-3×2+2)/2=3对,所以空间构型为正三角形,中心C为sp2杂化。
(5)由图示,堆积方式为六方最紧密堆积。为了计算的方便,选取该六棱柱结构进行计算。六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用的,面心是两个六棱柱共用,所以该六棱柱中的锌原子为12×+2×
+3=6个,所以该结构的质量为6×65/NA g。该六棱柱的底面为正六边形,边长为a cm,底面的面积为6个边长为acm的正三角形面积之和,根据正三角形面积的计算公式,该底面的面积为6×
cm2,高为c cm,所以体积为6×
cm3。所以密度为:
g·cm-3。
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【题目】常温常压下,两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体,打开开关a,使两烧瓶内的气体相通,最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是
编号 | ① | ② | ③ | ④ |
气体X | HI | NH3 | H2 | NO |
气体Y | Cl2 | HCl | Cl2 | O2 |
A. ②>③>①>④ B. ③>①=④>②
C. ③>①>④>② D. ④>①>②>③