Question

1．锌是人体必需的微量元素，明朝（天工开物）中有世界上最早的关于炼锌技术的记载．回答下列问题：
（1）锌在周期表中位置为第四周期第ⅡB族_．
（2）硫酸锌溶于氨水形成[Zn（NH₃）₄]SO₄溶液．
①写出氢氧化锌溶于氨水的离子方程式Zn（OH）₂+4NH₃=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-．
②以下作用力在[Zn（NH₃）₄]SO₄晶体中存在的有ABD．
A．离子键   B．极性共价键   C．非极性共价键   D．配位键    E．范德华力   F．金属键
（3）[Zn（CN）₄]^2-在水溶液中与HCHO发生如下反应：4HCHO+[Zn（CN）₄]^2-+4H⁺+4H₂O═[Zn（H₂O）₄]²⁺+4HOCH₂CN
①HOCH₂CN分子中碳原子轨道的杂化类型是sp³杂化、sp杂化．
②与H₂O分子互为等电子体的阴离子为NH₂^-．
③[Zn（CN）₄]^2-中Zn²⁺与CN^-的C原子形成配位键．不考虑空间构型，[Zn（CN）₄]^2-的结构可用示意图表示为．

Answer 1

分析 （1）Zn是30号元素，其原子核外有30个电子，元素的能层数等于其周期数，从第ⅢB族到第ⅥB族，其价层电子数等于其族序数，第ⅠB族、第ⅡB族，其最外层电子数等于其族序数；
（2）①氢氧化锌能溶于氨水，生成Zn（NH₃）₄^2-；
②非金属元素原子之间易形成共价键，不同非金属元素之间易形成极性共价键，同种非金属元素之间易形成非极性共价键，含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键，分子之间存在范德华力，金属键存在于金属单质中，以此来解答；
（3）①根据价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对判断，注意三键含有1个σ键和2个π键；
②原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体；
③[Zn（CN）₄]^2-中锌离子提供空轨道，C原子提供电子对形成配位键．

解答 解：（1）Zn是30号元素，其原子核外有30个电子，根据构造原理书写其核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s² 或[Ar]3d¹⁰4s² ，核外有四层电子，所以属于第四周期，原子的外围电子排布为3d¹⁰4s² ，属于ⅡB族，
故答案为：第四周期第ⅡB族；
（2）①锌其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱、弱碱．溶解氢氧化锌的原理与制取银铵溶液相似，反应的离子方程式为：Zn（OH）₂+4NH₃=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，
故答案为：Zn（OH）₂+4NH₃=[Zn（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
②在[Zn（NH₃）₄]SO₄晶体中由配离子与硫酸根离子的离子键，硫氧、氮氢之间的极性共价键，锌离子和氨气之间的配位键，无非极性共价键、范德华力、金属键，
故答案为：ABD；
（3）①，其中与羟基（-OH）相连的一个碳为饱和碳原子，价层电子对=4+0=4，杂化轨道类型为SP³，另外一碳原子与氮原子形成碳氮三键，三键含有1个σ键和2个π键，价层电子对=2+$\frac{4-4×1}{2}$=2，所以碳原子杂化轨道类型为SP，
故答案为：sp³杂化、sp杂化；
②原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体，与水互为等电子体的微粒该是3原子最外层电子数为8的分子或离子，这样的微粒有：H₂S、NH₂^-，阴离子为：NH₂^-，
故答案为：NH₂^-；
③[Zn（CN）₄]^2-中锌离子提供空轨道，C原子提供电子对形成配位键，结构示意图表示为：，图示箭头表示碳提供电子给锌，
故答案为：．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及元素在周期表中位置、σ键的数目、杂化理论的应用、等电子体、配位键等知识点，知道配位键的表示方法是解答的易错点，难点是HOCH₂CN分子中碳原子轨道的杂化判断，题目难度中等．