Question

【題目】CH4、NH3、H2O、H2S、NH4NO3和ZnS是中學化學常見的六種化合物。回答下列問題：

（1）基態S原子有__________種不同能量的電子，與Zn同屬ds區且同周期的元素基態原子核外電子排布式為____________________。

（2）H2O和H2S中，沸點較高的是__________，原因是___________________________________。

（3）CH4、NH3和H2O3種氫化物中，鍵角由大到小的順序為_______________，其中NH3的VESEPR模型名稱為____________。

（4）NO3-離子的幾何構型為__________，NO3-離子的電子體有_____________（任寫一種）。

（5）ZnS晶體結構有多種，其中一種晶體的晶胞結構如圖所示，晶體中與S2-等距離且最近的S2-有_____個。已知該晶體的晶胞參數為anm，其密度為 ρg·cm-3，則阿伏加德羅常數的數值為____________________________（用含字母a、ρ的表達式表示，列出計算式即可）。

Answer 1

【答案】 5 [Ar]3d104s1（或1s22s22p63s23p63d104s1） H2O H2O分子間能形成氫鍵 CH4＞NH3＞H2O 四面體形（或四面體） 平面三角形 CO32-或SiO32-或SO3或BF3等 12

【解析】（1）S的核外電子數是16，核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，所以基態S原子有5種不同能量的電子。與Zn同屬ds區且同周期的元素是銅，銅的原子序數是29，根據核外電子排布規律可知其基態原子核外電子排布式為 [Ar]3d104s1。（2）由于H2O分子間能形成氫鍵，所以沸點較高的是H2O。（3）CH4、NH3和H2O三種物質的空間構型分別是正四面體、三角錐形和V形，則鍵角由大到小的順序為CH4＞NH3＞H2O；由于氨氣分子中氮原子含有一對孤對電子，則NH3的VESEPR模型名稱為四面體形。（4）NO3－離子中中心原子的價層電子對數是3+(5+1-3×2)/2＝3，不存在孤對電子，所以硝酸根的幾何構型為平面三角形；原子數和價電子數分別都相等的互為等電子體，則與NO3－離子互為等電子體有CO32－或SiO32－或SO3或BF3等。（5）根據硫化鋅的晶胞結構可知晶體中與S2－等距離且最近的S2－位于面心處，共計有12個。晶胞中硫離子個數是8×1/8+6×1/2＝4，鋅離子全部在晶胞中，也是4個。已知該晶體的晶胞參數為anm，其密度為 ρg·cm－3，則，解得。