Question

2018年4月23日，中国人民海军成立69周年。提到海军就不得不提航空母舰，我国正在建造第三艘航空母舰。镍铬钢抗腐蚀性能强，可用于建造航母。

(1)航母甲板镍铬钢表面涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷（结构如图甲所示）。基态Cr原子的价电子排布式为_____________，基态Si原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_____________形，元素C、O、F的电负性由大到小的顺序为_____________。

(2)海洋是元素的摇篮，海水中含有大量F、Cl、Br、I元素。

①OF₂的空间构型为_____________，其中O原子杂化方式为_____________杂化。

②KCl晶体中存在的化学键类型有_____________；CaCl₂熔点要比KCl的熔点高很多，主要原因为____________________________________________________________________。

(3)海底金属软泥是在海洋底覆盖着的一层红棕色沉积物，蕴藏着大量的资源，含有硅、氧化铁、锰、锌等。Zn²⁺与S^2-形成的一种晶胞结构如图乙所示（黑球表示Zn²⁺，白球表示S^2-），Zn²⁺的配位数为_____________。晶胞边长为a nm、ZnS相对分子质量为M，阿伏加德罗常数的值为N_A，其晶体密度的计算表达式为_____________g·cm^-3。

Answer

3d54s1 哑铃 F＞O＞C V形 sp3 离子键 Ca2+半径比K+小，Ca2+所带电荷数比K+多，CaCl2的晶格能更高 4

【解析】

（1）依据原子核外电子排布规则写出基态Cr原子的价电子排布式；依据Si的核外电子排布式可知其最高能级为3p能级，3p能级电子云轮廓图为哑铃形；根据C、O、F的非金属性推断其电负性；

（2）①OF2分子的中心原子为O原子，其中含有的孤电子对数为2，σ键数为2，价层电子对数为4，所以OF2的空间构型为V形，其中O原子的杂化方式为sp3杂化；②氯化钾为离子晶体，存在的化学键为离子键；钙离子的半径比钾离子小，钙离子所带电荷数比钾离子多，氯化钙的晶格能更高，所以氯化钙的熔点更高。

（3）通过硫化锌的晶胞结构分析锌离子的周围与之等距离的硫离子，即可知锌离子的配位数；通过硫化锌的晶胞结构可知锌离子的数目为41=4，含有硫离子的数目为，一个晶胞的体积为(a×10-7)3 cm3，由密度公式计算晶体的密度。

(1)Cr为24号元素，核电荷数为24，故基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1；Si元素为14号元素，核电荷数为14，核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，最高能级为3p能级，3p能级电子云轮廓图为哑铃形；非金属性：F＞O＞C，则C、O、F的电负性由大到小的顺序为F＞O＞C。

(2)①OF2分子的中心原子为O原子，其中含有的孤电子对数为2，σ键数为2，价层电子对数为4，所以OF2的空间构型为V形，其中O原子的杂化方式为sp3杂化；②氯化钾为离子晶体，存在的化学键为离子键；钙离子的半径比钾离子小，钙离子所带电荷数比钾离子多，氯化钙的品格能更高，所以氯化钙的熔点更高。

(3)由硫化锌的晶胞结构可知，每个锌离子的周围与之等距离的硫离子有4个，所以锌离子的配位数为4；一个晶胞中含有锌离子的数目为4，含有硫离子的数目为4，一个晶胞的体积为(a×10-7)3 cm3，则晶体的密度为。