Question

【題目】明代宋應星所著《天工開物》中已經記載了我國古代用爐甘石（主要成分ZnCO3）和煤冶鋅工藝，鋅的主要用途是制造鋅合金和作為其他金屬的保護層�；卮鹣铝袉栴}：

（1）Zn原子基態核外電子排布式為_____________________________。

（2）硫酸鋅溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。

①與SO42-互為等電子體的陰離子化學式為________________（寫出一種）

②氨的熱穩定性強于膦(PH3)，原因是____________________________。

（3）黃銅是由銅和鋅所組成的合金，元素銅與鋅的第一電離能分別為ICu=746 kJ·mol-1，IZn=906 kJ·mol-1，ICu< IZn的原因是___________________。

（4）《本草綱目》中記載爐甘石（主要成分ZnCO3）可止血，消腫毒，生肌，明目……。Zn、C、O電負性由大至小的順序是_________________。ZnCO3中陰離子的立體構型是_____________________。

（5）ZnS在熒光體、光導體材料、涂料、顏料等行業中應用廣泛，立方ZnS晶胞結構如圖所示，每個Zn原子周圍最近的Zn原子數目為________________。晶胞邊長為apm，阿伏加德羅常數的值為NA，則ZnS晶體的密度為 __________g·cm-3（列出計算式即可）。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 PO43-(或ClO4-) 氮元素的非金屬性強于磷元素 鋅失去的是全充滿的4s2電子，銅失去的是4s1電子 O>C>Zn 平面三角形 12 97×4/(a×10-10)3NA

【解析】（1）Zn是30號元素，其原子基態核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。

（2）①與SO42-互為等電子體的陰離子有PO43-(或ClO4-) ；②氨的熱穩定性強于膦(PH3)，原因是氮元素的非金屬性強于磷元素。

（3）元素銅與鋅的第一電離能分別為ICu=746 kJ·mol-1，IZn=906 kJ·mol-1，ICu< IZn的原因是鋅失去的是全充滿的4s2電子，銅失去的是4s1電子。

（4）通常非金屬性越強的元素其電負性越大，Zn、C、O電負性由大至小的順序是O>C>Zn。ZnCO3中陰離子CO32-的中心原子C的雜化方式是sp2，C與3個O形成σ鍵，所以CO32-的立體構型是平面三角形。

（5）由立方ZnS晶胞結構示意圖可知，該晶胞中有4個Zn原子和4個S原子，每個Zn原子周圍最近的Zn原子是位于晶胞的頂點和面心上的Zn原子，每個頂點與鄰近的3個面心最近，所以每個Zn原子周圍最近的Zn原子數目為12。晶胞邊長為apm，阿伏加德羅常數的值為NA，則NA個晶胞的質量和體積分別是和NA (a×10-10)3 cm3，所以，ZnS晶體的密度為 97×4/(a×10-10)3NAg·cm-3。