Question

Cu、Zn及其化合物在生产、生活中有着重要作用。

（1）Cu、Zn在周期表中__区，焰色反应时Cu的4s电子会跃迁至4p轨道，写出Cu的激发态电子排布式_。

（2）分别向CuSO₄、MgSO₄溶液加氨水至过量，前者为深蓝色溶液，后者为白色沉淀。

①NH₃与Cu²⁺形成配合物的能力大于Mg²⁺的原因是__。

②溶液中的水存在H₃O⁺、H₅O₂⁺等微粒形式，H₅O₂⁺可看作是H₃O⁺与H₂O通过氢键形成的离子，则H₅O₂⁺的结构式是__。

（3）Zn的某种化合物M是很好的补锌剂，结构式如图：

①1molM含有的σ键的数目为__。

②常见含N的配体有H₂NCH₂COO^-、NH₃、N₃^-等，NH₃的分子空间构型为__，N₃^-的中心N原子杂化方式为__。

③M在人体内吸收率高的原因可能是锌形成螯合物后，电荷__（填“变多”“变少”或“不变”），可在消化道内维持良好的稳定性。

（4）卤化锌的熔点如表：

卤化锌/ZnX2	ZnF2	ZnCl2	ZnBr2	ZnI2
熔点/℃	872	283	394	445

则ZnX₂熔点如表变化的原因是__。

（5）Zn的某种硫化物的晶胞如图所示。已知晶体密度为dg•cm^-3，且S^2-、Zn²⁺相切，则Zn²⁺与S²⁺的核间距为__nm（写计算表达式）。

Answer

ds [Ar]3d104p1或1s22s22p63s23p63d104p1 由于Cu2+对配体NH3的孤电子对吸引力大（或电子云重叠大），配位键强；（或铜离子形成配位键能获得额外稳定能，形成的配位键更稳定）；或路易斯软硬酸碱理论，铜离子是软酸，氨分子是软碱 20NA 三角锥型 sp杂化 变少 晶体类型不同，ZnF2为离子晶体、ZnCl2、ZnBr2、ZnI2分子晶体，需要破坏的离子键强度大于分子间作用力 ××107

【解析】

（1）Cu为29号元素，位于周期表中第4周期第ⅠB族，为ds区元素，Zn在周期表中位于第4周期ⅡB族，属于ds区元素，Cu的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，则Cu的激发态电子排布式为：[Ar]3d104p1或1s22s22p63s23p63d104p1，故答案为：ds；[Ar]3d104p1或1s22s22p63s23p63d104p1；

（2）①由于Cu2+对配体NH3的孤电子对吸引力大（或电子云重叠大），配位键强。（或由于姜泰勒效应（畸变效应）铜离子形成配位键能获得额外稳定能，形成的配位键更稳定；或路易斯软硬酸碱理论，铜离子是软酸，氨分子是软碱，故答案为：由于Cu2+对配体NH3的孤电子对吸引力大（或电子云重叠大），配位键强；（或铜离子形成配位键能获得额外稳定能，形成的配位键更稳定）；或路易斯软硬酸碱理论，铜离子是软酸，氨分子是软碱，

②H5O2+可看作是H3O+与H2O通过氢键形成的离子，结构式为：，故答案为：；

（3）①1个M中含有20个σ键，则M中含有20NA个σ键，故答案为：20NA；

②NH3中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3型杂化，孤对电子对成键电子的排斥作用较强，N-H之间的键角小于109°28′，所以氨气分子空间构型是三角锥形；N3-与CO2或CS2或N2O互为等电子体，故中心N原子杂化方式为sp杂化；N3-中N原子价层电子对个数都是2，根据价层电子对互斥理论判断N原子的杂化轨道类型，N原子采用sp杂化，故答案为：三角锥型；sp杂化；

③M在人体内吸收率高的原因可能是锌形成螯合物后，电荷变少，可在消化道内维持良好的稳定性，故答案为：变少；

（4）由表中熔点数据可知，ZnF2与其他三种的晶体类型不同。ZnF2为离子晶体、ZnCl2、ZnBr2、ZnI2分子晶体，离子键的键能大于分子间作用力，故ZnF2的熔点远高于其它三种卤化锌，故答案为：晶体类型不同，ZnF2为离子晶体、ZnCl2、ZnBr2、ZnI2分子晶体，需要破坏的离子键强度大于分子间作用力；

（5）该晶胞中S2-个数为4、Zn2+个数=8×+6×=4，则S2-、Zn2+个数之比=4：4=1：1，该晶胞棱长=，若要使S2-、Zn2+相切，则其体对角线长度为2个锌离子直径与2个硫离子直径之和，其体对角线长度=。S2-半径与Zn2+半径之和=，即Zn2+与S2+的核间距为 = nm；

故答案为：。