鋅及其化合物在科學(xué)技術(shù)發(fā)展和人類生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。
(1)明朝《天工開(kāi)物》中就已經(jīng)記載了我國(guó)古代的煉鋅技術(shù):以爐甘石(ZnCO3)和木炭為原料高溫制取鋅。請(qǐng)寫(xiě)出Zn2+的核外電子排布式
1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
,ZnCO3中C原子的雜化形式為sp2
sp2
,Zn、C、O的電負(fù)性由小到大的順序是Zn<C<O
Zn<C<O
。
(2)“此物(“鋅火”)無(wú)銅收伏,入火即成煙飛去”,意思是鋅的沸點(diǎn)(907℃)較低,宜與銅熔合制成黃銅。已知Zn與Cu的能量變化如下所示:
Cu(g)Cu+(g)Cu2+(g)
Zn(g)Zn+(g)Zn2+(g)
①銅和鋅的第一電離能大小比較為I(Cu)<
<
I(Zn),試解釋步驟②吸收能量大于步驟④的原因Cu+的3d軌道為全滿結(jié)構(gòu),能量低,更穩(wěn)定,再失去一個(gè)電子時(shí)需要的能量更多
Cu+的3d軌道為全滿結(jié)構(gòu),能量低,更穩(wěn)定,再失去一個(gè)電子時(shí)需要的能量更多
。
②金屬鋅采取如圖1所示堆積方式:
該堆積方式類型為六方最密
六方最密
堆積,與金屬銅的堆積方式不相同
不相同
(填“相同”或“不相同”)。
(3)我國(guó)科學(xué)家最新研制成功了一種納米半導(dǎo)體材料可以高效實(shí)現(xiàn)光化學(xué)轉(zhuǎn)換,該種材料主要成分為硫化鎘和硫化鋅。Cd與Zn位于同一副族,且在Zn的下一周期。已知ZnS熔點(diǎn)為2830℃;CdS熔點(diǎn)為1750℃,ZnS熔點(diǎn)更高的原因?yàn)?!--BA-->由于離子半徑Cd2+大于Zn2+,故晶格能ZnS>CdS,則熔點(diǎn)ZnS>CdS
由于離子半徑Cd2+大于Zn2+,故晶格能ZnS>CdS,則熔點(diǎn)ZnS>CdS
。
(4)圖2為ZnS晶胞,圖3為晶胞沿z軸的1:1投影平面圖。
①晶胞中最近的兩個(gè)S原子之間的距離為2a
2a
pm。(寫(xiě)計(jì)算表達(dá)式)
②已知S2-半徑為bpm,若晶胞中S2-、Zn2+相切,則Zn2+半徑為pm(寫(xiě)計(jì)算表達(dá)式)。(寫(xiě)計(jì)算表達(dá)式)【答案】1s
22s
22p
63s
23p
63d
10或[Ar]3d
10;sp
2;Zn<C<O;<;Cu
+的3d軌道為全滿結(jié)構(gòu),能量低,更穩(wěn)定,再失去一個(gè)電子時(shí)需要的能量更多;六方最密;不相同;由于離子半徑Cd
2+大于Zn
2+,故晶格能ZnS>CdS,則熔點(diǎn)ZnS>CdS;2a;
a-b