【题目】Ⅰ. 硒化锌是一种透明半导体,也可作为红外光学材料,熔点是1 520 ℃。
(1)基态锌原子的价电子排布式是_______。
(2)根据元素周期律,电负性Se____S,第一电离能Se____As(填“>”或“<”)。
(3)H2Se的分子构型是____,其中硒原子的杂化轨道类型是____。
(4)H2O的沸点高于H2Se的沸点(-42 ℃),其原因是________________。
(5)晶体Zn为六方最密堆积,其配位数是____。
Ⅱ 氮及其化合物与人类生产、生活息息相关。回答下列问题:
(1)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是________。
(2)1 mol N2F2含有____ mol σ键。
(3)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含____ mol配位键。
(4)安全气囊打开时发生的化学反应为10NaN3+2KNO3 = K2O+5Na2O+16N2↑。
①写出与N2互为等电子体的分子________。
②Na2O的晶胞结构如图所示,晶胞边长为566 pm,晶胞中氧原子的配位数为____,Na2O晶体的密度为______(只要求列算式,不必计算出结果),Na+ 与O2-间的最短距离为_____pm。
【答案】 3d104s2 < < V形 sp3 水分子间存在氢键、H2Se分子间无氢键 12 N>O>C 3 2 CO 8 245
【解析】Ⅰ. (1)Zn是30号元素,其原子核外有30个电子,其3d、4s电子为其价电子,其价电子排布式为3d104s2;(2)同一主族元素,元素电负性随着原子序数增大而减小,所以电负性Se<S;同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,所以第一电离能Se<As;(3)H2Se价层电子对个数是4且含有2个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断该分子空间构型及Se原子杂化方式分别为V形、sp3;(4)含有氢键的氢化物熔沸点较高,H2O含有氢键、H2Se不含氢键,导致H2O的沸点(100℃)高于H2Se的沸点(-42℃);(5)锌单质晶体是六方最密堆积,原子按“ABABAB”方式堆积,晶体中Zn原子的配位数为12;
Ⅱ. (1)同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,氮元素2p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能:N>O>C;(2)N2F2分子结构式为F-N=N-F,因此l mol N2F2含有3molσ键;(3)NH4BF4 中铵根离子中含有1个配位键,B原子与F之间形成1个配位键,l mol NH4BF4含有2mol配位键;(4)①原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体,则与氮气互为等电子体的分子为CO;②晶胞中白色球数目为8×1/8+6×1/2=4、黑色球数目为8,Na原子与氧原子数目之比为2:1,则白色球为氧原子、黑色球为Na原子,黑色球配位数为4,则白色球配位数为8。晶胞质量为4×62/6.02×1023g,则晶胞密度为(4×62/6.02×1023g)÷(566×10-10 cm)3=;Na+与O2-间的最短距离为体对角线的1/4,即为。