Question

硫化锌（ZnS）晶体用作分析试剂、荧光体、光导体材，久置湿空气中易被氧化为ZnSO₄。回答下列问题：

（1）写出基态Zn原子的价电子排布式__，基态S原子核外未成对电子数为__。

（2）ZnSO₄中三种元素的电负性由大到小的顺序为__，SO₄^2-的立体构型为__，其中S的杂化轨道类型为__。

（3）硫酸锌溶于氨水可生成[Zn(NH₃)₄]SO₄溶液，[Zn(NH₃)₄]SO₄溶液中不存在的微粒间作用力有__。

a.离子键     b.共价键     c.配位键      d.范德华力     e.氢键

（4）根据下列锌卤化物的熔点和溶解性，分析ZnCl₂、ZnBr₂、ZnI₂熔点依次增大的原因__。

	ZnF2	ZnCl2	ZnBr2	ZnI2
熔点/℃	872	275	394	446
在乙醇、乙醚中溶解性	不溶	溶解	溶解	溶解

（5）钾晶体晶胞结构如图所示，距离最近的两个钾原子距离为acm，阿伏加德罗常数为N_A。

①钾原子核外运动状态不同的电子数是___。

②钾晶体的密度是___。

Answer

3d104s2 2 O、S、Zn 正四面体形 sp3 a ZnCl2、ZnBr2、ZnI2都是分子晶体，组成与结构相似，随着相对分子质量的增大，范德华力增强，熔沸点升高 19

【解析】

(1)Zn位于周期表中第四周期，第IIB族，结合Zn的核外电子排布式解答，S是氧族元素，价电子排布式为3s23p4，p轨道上有未成对电子；

(2)ZnSO4中三种元素为Zn，S，O，非金属元素的电负性普遍大于金属元素，根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断的立体构型，等电子原理是原子数相同的条件下，原子的价电子数相同，据此解答；

(3)[Zn(NH3)4]SO4为配合物，其溶于水后完全电离出[Zn(NH3)4]2+和，根据离子中存在的化学键判断；

(4)乙醇、乙醚都是有机溶剂，根据相似相溶原理，溶解的应是结构相似的物质，也就是溶质分子的分子间力与溶剂分子之间的分子间力越相似，越易互溶；分子晶体组成相似，随着相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点上升；

(5)①钾原子核电荷数为19，原子核外有19个电子；

②晶胞中顶点钾原子和中心钾原子距离最近，且两个钾原子距离为acm，则晶胞的边长为cm，晶胞的体积为cm3，晶胞中K原子数目为8×+1=2，晶胞的质量为g，据此计算钾晶体的密度。

(1)基态Zn原子在元素周期表中所处的位置是第四周期，第IIB族，基态Zn的价电子排布式为3d104s2；S元素为氧族元素，价电子排布式为3s23p4，3p轨道排4个电子，其中只有一对是成对的，剩余2个为单电子，因此未成对电子数为2；

(2)ZnSO4中三种元素为Zn，S，O，非金属元素的电负性普遍大于金属元素，同主族元素从上到下，电负性值逐渐减少，因此电负性顺序为O＞S＞Zn；对于，根据VSEPR理论，中，与中心S原子的成键原子数为BP=4，孤电子对数为=0，则价电子对数为4+0=4，根据杂化轨道理论可知S原子为sp3杂化，则的立体构型为正四面体形；

(3)[Zn(NH3)4]SO4为配合物，其溶于水后完全电离出[Zn(NH3)4]2+和，则溶液中不存在离子键，H2O、和NH3内存在的作用力为共价键，[Zn(NH3)4]2+内存在配位键，水分子间存在范德华力和氢键，中存在共价键，综上，不存在的作用力是离子键，故答案为a；

(4)ZnCl2，ZnBr2，ZnI2，组成与结构相似，在乙醇乙醚溶剂中能溶解，表明均为分子晶体，对于组成和结构相似的分子晶体，随着相对分子质量的增加，范德华力增强，熔沸点也相应升高；

(5)①钾原子核电荷数为19，原子核外有19个电子，钾原子核外运动状态不同的电子数是19；

②晶胞中顶点钾原子和中心钾原子距离最近，且两个钾原子距离为acm，则晶胞的边长为cm，晶胞的体积为cm3，晶胞中K原子数目为8×+1=2，晶胞的质量为g，钾晶体的密度为=g/cm3。