Question

明代宋应星所著《天工开物》中己经记载了我国古代用炉甘石（主要成分ZnCO₃）和煤冶锌工艺，锌的主要用途是制造锌合金和作为其他金属的保护层。回答下列问题：

(1) Zn原子基态核外电子排布式为___________________。   

(2)硫酸锌溶于氨水形成[Zn(NH₃)₄]SO₄溶液。

①SO₄^2-中心原子的轨道杂化类型为_____，与它互为等电子体的阴离子化学式为____(写出一种)。

②在[Zn(NH₃)₄]²⁺中Zn²⁺与NH₃之间形成的化学键为___，提供孤电子对的成键原子是____。 ③氨的热稳定性强于膦(PH₃)，原因是_______。

(3)黄铜是由铜和锌所组成的合金，元素铜与锌的第一电离能分别为：I_Cu=746kJ/mol，I_zn=906 kJ/mol，I_Cu < I_zn的原因是_____________。

(4)《本草纲自》中记载炉甘石(主要成分ZnCO₃)可止血，消肿毒，生肌，明目……。

Zn、C、O电负性由大至小的顺序是________。ZnCO₃中阴离子的立体构型是______。

(5)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛，立方ZnS晶胞结构如图所示，每个Zn原子周围最近的Zn原子数目为____________。

晶胞边长为a pm，阿伏加德罗常数为N_A，则ZnS晶体的密度为_____g/cm³ (列出计算式即可)

Answer

1s22s22p62s23p63d104s2 或[Ar] 3d104s2 sp3 PO43－ 或 ClO4－ 配位键 N 氮元素的非金属性强于磷元素 锌失去的是全充满的4s2电子，铜失去的是4s1电子 O＞C＞Zn 平面三角形 12

【解析】 (1) Zn为30号元素，原子基态核外电子排布式为1s22s22p62s23p63d104s2，故答案为：1s22s22p62s23p63d104s2；

(2)①SO42-中S原子价层电子对=4+ (6+2-4×2)=4，且不含孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取sp3杂化；与SO42-互为等电子体的阴离子有PO43-、SiO44- ClO4－等，故答案为： sp3；PO43-或SiO44-或 ClO4－；

②在[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间形成的化学键为配位键，配体为NH3，N原子含有孤电子对，可以提供给新原子共用，故答案为：配位键；N ；

③N、P属于同一主族元素，N的非金属性强于P，非金属性越强，氢化物越稳定，PH3与NH3的热稳定性：NH3 更强，故答案为：氮元素的非金属性强于磷元素；

(3)锌失去的是全充满的4s2电子，较为稳定，不容易失去，铜失去的是4s1电子，4s2为全充满结构，较为稳定，不容易失去，使得ICu < Izn，故答案为：锌失去的是全充满的4s2电子，铜失去的是4s1电子；

(4) Zn是活泼的金属元素，电负性最小、O的非金属性大于C，电负性O＞C，因此电负性由大至小的顺序为O＞C＞Zn；ZnCO3中阴离子中C原子价层电子对=3+ (4+2-3×2)=3，且不含孤电子对，所以其立体构型是平面三角形，故答案为：O＞C＞Zn；平面三角形；

(5)Zn原子位于顶点和面心，每个Zn原子周围最近的Zn原子有12个，分别位于相互垂直的三个平面上；黑球全部在晶胞内部，该晶胞中含有黑球个数是4，白球个数=×8+×6=4，ρ===g/(cm)3，故答案为：12； 。

点睛：本题考查了较综合，涉及原子杂化方式判断、粒子空间构型判断、晶胞的计算等知识点，这些知识点都是高考高频点。本题的易错点是Zn原子周围最近的Zn原子数目的判断。