Question

【题目】据央广新闻报道，2016年我国河南桐柏县发现特大金矿，含金量近105吨可挖80年。除了发现的特大金矿，同时还发现大量天然碱、铅锌矿产资源。根据上述信息，回答下列问题：

(1)铅原子的价层电子排布式为__________，原子核外有__________个未成对电子。

(2)锌与镓(Ga)同周期，锌的第一电离能大于镓的第一电离能，其原因是________________。

(3)天然碱的化学式为Na2CO3·NaHCO3·2H2O。

(I)天然碱的晶体类型是__________；H2O的VSEPR模型为______________。

(Ⅱ)Na2CO3中存在的作用力类型主要有__________，CO32－中C的杂化类型为___________。

(4)金是贵重金属。冶金工业上，提取金的原理是2[Au(CN)2]一＋Zn＝2Au＋[Zn(CN)4]2－。与CN一互为等电子体的离子有________(任写一种)，HCN分子中σ键和π键数目之比为_________。

(5)金晶体的晶胞结构如图所示。已知金的密度为ρ g·cm3，摩尔质量M(Au)＝197g·mol－1，阿伏加德罗常数为NA。则晶体中金原子的配位数为_______，金原子(或粒子)的半径r＝___pm(用含ρ和NA的代数式表示)。

Answer 1

【答案】6s26p2 2 Zn的价电子排布式为3d104s2，全充满结构稳定，而Ga的价电子排布式为4s24p1，不稳定，所以锌的第一电离能大于镓的第一电离能 离子晶体 四面体形 离子键、共价键 sp2 1:1 12

【解析】

(1)铅原子位于第六周期第ⅣA族，价电子排布为6s26p2；根据洪特规则，电子在能量相同的轨道上排布时，电子优先排布在不同的轨道上，且自旋方向相同，铅原子核外6p轨道上的2个电子未成对；

(2)Zn和Ga处于同一周期，锌原子价电子为3d104s2，镓位于周期表中第四周期第ⅢA，价电子排布式为4s24p1，Zn的4s能级处于全充满状态，较稳定，所以锌的第一电离能大于镓的第一电离能；

(3)(I)Na2CO3、NaHCO3属于离子化合物，所以Na2CO3·NaHCO3·2H2O是离子晶体；H2O中氧原子的价电子对数是，VSEPR模型为四面体；

(Ⅱ)Na2CO3是离子晶体，存在离子键、共价键，存在的作用力类型主要有离子键、共价键；CO32－中C原子的价电子对数是，C原子杂化方式是sp2；

(4)CN一的原子数是2、价电子数是14，与CN一互为等电子体的离子有；单键为σ键，叁键中有1个σ键和2个π键，HCN的结构式是，所以HCN分子中σ键和π键数目之比为1:1；

(5)根据图示，金为面心立方晶胞，金原子配位数是离金原子最近且距离相等的原子数，金原子的配位数是12；根据均摊原则，1个晶胞中金原子数是，设晶胞的边长是a pm，晶胞的体积是，则ρ，a=；金原子半径等于面对角线的，金原子(或粒子)的半径r＝pm。