Question

锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素，回答下列问题：

(1)Zn²⁺原子核外电子排布式为_______________。

(2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I₁(Zn)______I₁(Cu)填“大于”或“小于”)。原因是_______________________________。

(3)ZnF₂具有较高的熔点(872℃)，其化学键类型是______，ZnF₂不溶于有机溶剂而ZnCl₂、ZnBr₂、ZnI₂能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_____________________________________。

(4)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO₃)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO₃中，阴离子空间构型为______，C原子的杂化形式为___________________。

(5)金属Zn晶体中这种堆积方式称为_______________。该晶胞中含有的微粒个数为______。

Answer

1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 大于 Zn原子轨道中电子处于全满状态，Cu失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态 离子键 ZnF2属于离子化合物，而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为共价化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2分子极性较小，乙醇、乙醚等有机溶剂属于分子晶体极性较小，所以互溶 平面正三角形 sp2 六方最密堆积 6

【解析】

(1)Zn原子核外有30个电子，分别分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s能级上，根据构造原理书写其离子核外电子排布式；

(2)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失去电子需要的能量较大；

(3)离子晶体熔沸点较高，离子晶体中含有离子键；极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂，根据相似相溶原理分析；

(4)ZnCO3中，阴离子CO32-中C原子价层电子对个数=3+=3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断碳酸根离子空间构型及C原子的杂化形式；

(5)结合金属Zn晶胞特点确定堆积方式和均摊法计算晶胞中含有的原子数目。

(1)Zn原子核外有30个电子，分别分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s能级上，则Zn2+核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；

(2)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失去电子需要的能量较大，Zn原子轨道中电子处于全满状态，Cu失去一个电子内层电子达到全充满稳定状态，所以Cu较Zn易失电子，则第一电离能Cu＜Zn；

(3)离子晶体熔沸点较高，熔沸点较高ZnF2，为离子晶体，离子晶体中含有离子键；
根据相似相溶原理知，极性分子的溶质易溶于极性分子的溶剂，ZnF2属于离子化合物而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为共价化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2分子极性较小，乙醇、乙醚等有机溶剂属于分子晶体极性较小，所以互溶；

(4)ZnCO3中，阴离子CO32-中C原子价层电子对个数=3+=3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断碳酸根离子空间构型及C原子的杂化形式分别为平面正三角形；sp2杂化；

(5)金属Zn晶胞按ABABABAB···的方式堆积，为六方最密堆积；该晶胞中Zn原子个数=12×+2×+3=6。