Question

锌在电池制造方面有着重要的作用，也是人体必需的微量元素之一。它与常见的非金属都可以形成重要的化合物。

（1）Zn的核外电子排布式是[Ar]___。

（2）Zn的各级电离能数据如下表所示：

①请依据表中数据说明锌的常见化合价为＋2的原因是___。

②氧、硫、氯三种常见非金属的电负性，由大到小的顺序是___。二氯化硫为鲜红色液体，熔点-78℃，则其晶体中微粒间的作用力应属于___，它的分子中中心原子具有的孤电子对数是___。

（3）氯化锌易溶于水，在水中形成配合物H[ZnCl₂(OH)]，H[ZnCl₂(OH)]在水中电离时的离子方程式为___。

（4）晶胞的空隙问题是晶胞研究的重要内容。

①已知面心立方晶胞的四面体空隙和八面体空隙状况如图所示。面心立方晶胞的每个晶胞中，堆积球数：四面体空隙数：八面体空隙数=___。

②根据立方ZnS晶胞示意图，描述在每个晶胞中，锌离子填充在硫离子的立方面心晶胞空隙中的方式为___。离坐标参数为(0，0，0)的硫离子最近的锌离子坐标参数为___ (参数数值限定为正值)。

Answer

3d104s2 因为第2和第3级电离能的差值远高于第2和第1级的差值 O>Cl>S 范德华力 2 H[ZnCl2(OH)]=[ZnCl2(OH)]-+H+ 1：2：1 锌离子填充到硫离子面心晶胞的一半四面体空隙中（或锌离子填充到硫离子面心晶胞的8个四面体空隙的4个中） （，，）

【解析】

Zn是30号元素，价电子为3d104s2，失去第三个电子非常困难，第三电离能较大；电负性的大小比较根据元素周期律的知识；由熔沸点确定晶体类型，得到晶体中微粒间的作用力；孤电子对数的计算用最外层电子数减去成键电子数，再除以2；四面体空隙：由四个球体围成的空隙，球体中心线围成四面体；八面体空隙：由六个球围成的空隙，球体中心线围成八面体形；坐标参数的确定先找出位置，再确定到到x、y、z轴的距离，得到坐标参数。

(1) Zn是30号元素，核外电子排布式是[Ar] 3d104s2；

(2)①Zn的价电子为3d104s2，失去最外的两个电子就形成稳定结构，再失去电子就比较困难，电离能会增加很多，原因是因为第2和第3级电离能的差值远高于第2和第1级的差值；

②同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，有Cl>S，同一主族，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，有O>S，氧原子的半径小于氯，吸引电子能力强，有O>Cl，所以电负性O>Cl>S；二氯化硫为液体，熔点-78℃，熔沸点都较低，为分子晶体，则其晶体中微粒间的作用力应属于范德华力；二氯化硫分子中，氯原子最外层7个电子，形成一对公用电子对，硫原子最外层6个电子，中心原子硫原子具有的孤电子对数是；

(3) 配合物中外界电离成离子，內界不电离，所以H[ZnCl2(OH)]在水中电离时的离子方程式为[ZnCl2(OH)]=[ZnCl2(OH)]-+H+；

(4) ①堆积球数采用均摊法，；根据图四面体空隙位于八分之一晶胞的立方体心位置，一共有8个；八面体空隙位于晶胞体心（1个）和棱心（个），一共有4个；所以堆积球数：四面体空隙数：八面体空隙数=1：2：1；

②根据立方ZnS晶胞示意图，每个硫离子的面心晶胞有8个四面体空隙，锌离子只填充了4个，所以答案为：锌离子填充到硫离子面心晶胞的一半四面体空隙中（或锌离子填充到硫离子面心晶胞的8个四面体空隙的4个中）；如下图，将a球设为坐标原点，离硫离子最近的锌离子为b球，b球在周围4个硫离子（a球和a球对应的三个面的面心）的中心，则b球到x、y、z轴的距离都是，坐标参数为（，，）。