Question

【題目】2018年4月23日，中國人民海軍成立69周年。提到海軍就不得不提航空母艦，我國正在建造第三艘航空母艦。鎳鉻鋼抗腐蝕性能強，可用于建造航母。

(1)航母甲板鎳鉻鋼表面涂有一層耐高溫的材料聚硅氧烷（結構如圖甲所示）。基態Cr原子的價電子排布式為_____________，基態Si原子電子占據最高能級的電子云輪廓圖為_____________形，元素C、O、F的電負性由大到小的順序為_____________。

(2)海洋是元素的搖籃，海水中含有大量F、Cl、Br、I元素。

①OF2的空間構型為_____________，其中O原子雜化方式為_____________雜化。

②KCl晶體中存在的化學鍵類型有_____________；CaCl2熔點要比KCl的熔點高很多，主要原因為____________________________________________________________________。

(3)海底金屬軟泥是在海洋底覆蓋著的一層紅棕色沉積物，蘊藏著大量的資源，含有硅、氧化鐵、錳、鋅等。Zn2+與S2-形成的一種晶胞結構如圖乙所示（黑球表示Zn2+，白球表示S2-），Zn2+的配位數為_____________。晶胞邊長為a nm、ZnS相對分子質量為M，阿伏加德羅常數的值為NA，其晶體密度的計算表達式為_____________g·cm-3。

Answer 1

【答案】3d54s1 啞鈴 F＞O＞C V形 sp3 離子鍵 Ca2+半徑比K+小，Ca2+所帶電荷數比K+多，CaCl2的晶格能更高 4

【解析】

（1）依據原子核外電子排布規則寫出基態Cr原子的價電子排布式；依據Si的核外電子排布式可知其最高能級為3p能級，3p能級電子云輪廓圖為啞鈴形；根據C、O、F的非金屬性推斷其電負性；

（2）①OF2分子的中心原子為O原子，其中含有的孤電子對數為2，σ鍵數為2，價層電子對數為4，所以OF2的空間構型為V形，其中O原子的雜化方式為sp3雜化；②氯化鉀為離子晶體，存在的化學鍵為離子鍵；鈣離子的半徑比鉀離子小，鈣離子所帶電荷數比鉀離子多，氯化鈣的晶格能更高，所以氯化鈣的熔點更高。

（3）通過硫化鋅的晶胞結構分析鋅離子的周圍與之等距離的硫離子，即可知鋅離子的配位數；通過硫化鋅的晶胞結構可知鋅離子的數目為41=4，含有硫離子的數目為，一個晶胞的體積為(a×10-7)3 cm3，由密度公式計算晶體的密度。

(1)Cr為24號元素，核電荷數為24，故基態Cr原子的價電子排布式為3d54s1；Si元素為14號元素，核電荷數為14，核外電子排布式為1s22s22p63s23p2，最高能級為3p能級，3p能級電子云輪廓圖為啞鈴形；非金屬性：F＞O＞C，則C、O、F的電負性由大到小的順序為F＞O＞C。

(2)①OF2分子的中心原子為O原子，其中含有的孤電子對數為2，σ鍵數為2，價層電子對數為4，所以OF2的空間構型為V形，其中O原子的雜化方式為sp3雜化；②氯化鉀為離子晶體，存在的化學鍵為離子鍵；鈣離子的半徑比鉀離子小，鈣離子所帶電荷數比鉀離子多，氯化鈣的品格能更高，所以氯化鈣的熔點更高。

(3)由硫化鋅的晶胞結構可知，每個鋅離子的周圍與之等距離的硫離子有4個，所以鋅離子的配位數為4；一個晶胞中含有鋅離子的數目為4，含有硫離子的數目為4，一個晶胞的體積為(a×10-7)3 cm3，則晶體的密度為。