Question

【題目】鈦酸鋅（ZnTiO3）是一種抗菌涂料，應用于人造骨骼等生物移植技術。回答下列問題：

（1）基態Zn原子的電子占據能量最高的能層符號為_____________，與Zn同周期的所有副族元素的基態原子中，最外層電子數與Zn相同的元素有___________種

（2）鈦能與B、C、N、O等非金屬元素形成穩定的化合物。則電負性C____B（選填“>或“<”）；第一電離能N>O，原因是__________________________________________。

（3）ZnTiO3與80%H2SO4反應可生成TiOSO4。

①的空間構型為_____________，其中硫原子采用____________雜化。

②與互為等電子體的分子的化學式為_________________（任寫一種即可）

（4）Zn與S所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。

①與Zn原子距離最近的Zn原子有___________個。

②該化合物的化學式為_________________________________。

③已知該晶體的晶胞參數為a×10-12m，阿伏加德羅常數為NA。則該晶體的密度為__________________g/cm3（列式即可）

Answer 1

【答案】N 4 ＞ N原子中2p軌道處于半充滿狀態，比較穩定，故第一電離能N＞O 正四面體形 sp3 CCl4、SiCl4、SO2Cl2（任寫一種即可） 12 ZnS

【解析】

（1）Zn位于周期表第四周期，基態Zn原子的核外電子，占據的能量最高的能層為第4層，符號為N；與Zn同位于第四周期的所有副族元素的基態原子中，最外層電子數與Zn相同的元素有Sc、Ti、V、Mn四種，故答案為：N；4；

（2）同周期元素，從左至右，原子半徑逐漸減小，原子核對外層電子的吸引力逐漸增強，電負性逐漸增強，所以電負性C＞B；N的核外電子排布為[He]2s22p3，2p軌道處于半充滿狀態，比較穩定，O的核外電子排布為[He]2s22p4，不是穩定結構，所以第一電離能N＞O，故答案為：＞；N原子中2p軌道處于半充滿狀態，比較穩定，故第一電離能N＞O；

（3）①SO42-的中心原子S的價層電子對數=4+×(8－4×2)=4，VSEPR模型為正四面體形，沒有孤電子對，所以SO42-的空間構型為正四面體形，S原子的雜化方式為sp3，故答案為：正四面體形；sp3；

②與SO42-互為等電子體的分子需滿足：與SO42-原子總數相同（5個）、價電子總數相同（32個），如：CCl4、SiCl4、SO2Cl2等，故答案為：CCl4、SiCl4、SO2Cl2（任寫一種即可）；

（4）①Zn原子位于晶胞的頂點和面心上，與Zn原子距離最近的Zn原子有12個，故答案為：12；

②一個晶胞中Zn原子的個數=8×+6×=4，S原子的個數=4，二者的個數比為1：1，所以該化合物的化學式為ZnS，故答案為：ZnS；

③= =g/cm3，故答案為：。