Question

【题目】CH4、NH3、H2O、H2S、NH4NO3和ZnS是中学化学常见的六种化合物。回答下列问题：

（1）基态S原子有__________种不同能量的电子，与Zn同属ds区且同周期的元素基态原子核外电子排布式为____________________。

（2）H2O和H2S中，沸点较高的是__________，原因是___________________________________。

（3）CH4、NH3和H2O3种氢化物中，键角由大到小的顺序为_______________，其中NH3的VESEPR模型名称为____________。

（4）NO3-离子的几何构型为__________，NO3-离子的电子体有_____________（任写一种）。

（5）ZnS晶体结构有多种，其中一种晶体的晶胞结构如图所示，晶体中与S2-等距离且最近的S2-有_____个。已知该晶体的晶胞参数为anm，其密度为 ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数的数值为____________________________（用含字母a、ρ的表达式表示，列出计算式即可）。

Answer 1

【答案】 5 [Ar]3d104s1（或1s22s22p63s23p63d104s1） H2O H2O分子间能形成氢键 CH4＞NH3＞H2O 四面体形（或四面体） 平面三角形 CO32-或SiO32-或SO3或BF3等 12

【解析】（1）S的核外电子数是16，核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，所以基态S原子有5种不同能量的电子。与Zn同属ds区且同周期的元素是铜，铜的原子序数是29，根据核外电子排布规律可知其基态原子核外电子排布式为 [Ar]3d104s1。（2）由于H2O分子间能形成氢键，所以沸点较高的是H2O。（3）CH4、NH3和H2O三种物质的空间构型分别是正四面体、三角锥形和V形，则键角由大到小的顺序为CH4＞NH3＞H2O；由于氨气分子中氮原子含有一对孤对电子，则NH3的VESEPR模型名称为四面体形。（4）NO3－离子中中心原子的价层电子对数是3+(5+1-3×2)/2＝3，不存在孤对电子，所以硝酸根的几何构型为平面三角形；原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体，则与NO3－离子互为等电子体有CO32－或SiO32－或SO3或BF3等。（5）根据硫化锌的晶胞结构可知晶体中与S2－等距离且最近的S2－位于面心处，共计有12个。晶胞中硫离子个数是8×1/8+6×1/2＝4，锌离子全部在晶胞中，也是4个。已知该晶体的晶胞参数为anm，其密度为 ρg·cm－3，则，解得。