Question

【題目】鋅及鋅的化合物應用廣泛。例如，測定銅合金中的鉛、鋅時要利用鋅配離子的下列反應：[Zn(CN)4]2-＋4HCHO＋4H2O=Zn2+＋4HOCH2CN＋4OH－

回答下列問題：

(1)基態Zn2+的電子排布式為_____________，基態 C原子核外電子占據_____個不同原子軌道。

(2)C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為___________，HOCH2CN分子中含有的σ鍵與π鍵數目之比為_________。

(3)HCHO分子中碳原子軌道的雜化類型是________，福爾馬林是HCHO的水溶液，HCHO極易與水互溶的主要原因是_________________________。

(4)[Zn(CN)4]2-中Zn2+與CN－之間的化學鍵稱為_________，提供孤電子對的成鍵原子是________。

(5)ZnO的一種最穩定的晶體結構如圖所示，晶胞中Zn2+的配位數為______。六棱柱底邊長為acm，高為bcm，設阿伏加德羅常數的值為NA，則ZnO的密度為_______ g/cm3（列出計算表達式）。

Answer 1

【答案】[Ar]3d10 4 N＞O＞C 3:1 sp2 HCHO與水分子間存在氫鍵 配位鍵 C 4

【解析】

（1）基態Zn的電子排布式為[Ar]3d104s2，基態Zn2+的就是[Ar]3d10；C原子核外電子占據4個不同原子軌道，2個s軌道，2個p軌道；

（2）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一電離能大小順序是N＞O＞C ； HOCH2CN分子結構式，單鍵均為σ鍵，三鍵中σ鍵與π鍵數目之比為1∶2， 合計σ鍵6個，π鍵2個，σ鍵與π鍵數目之比為3:1；

（3）因為它是平面三角形的，或者說從碳原子的鍵型也可以看出來有兩個單鍵，一個雙鍵， 其中共有3個σ鍵，所以為sp2雜化；HCHO與水分子間存在氫鍵，故HCHO極易與水互溶；

（4）[Zn(CN)4]2-中Zn2+與CN－之間的化學鍵稱為配位鍵，提供孤電子對的成鍵原子是C原子；

（5）晶胞中與Zn2+緊挨著的O原子有4個，Zn2+的配位數為4；

1個晶胞中有Zn2+（白色）3種，頂點12個，面心2個，體心3個，完全屬于這個晶胞的Zn2+：12×+2×+3 =6個，O2-（黑色）在棱上有6個，體心有4個，完全屬于這個晶胞的O2-有：6×+4=6個；1個晶胞底面積為，體積為，1mol ZnO有晶胞 個，1mol ZnO體積為，1mol ZnO質量是81g，則ZnO的密度為。