Question

【題目】據(jù)世界權(quán)威刊物《自然》最近報(bào)道， 選擇碲化鋯 （ZrTe5）為材料驗(yàn)證了三維量子霍爾效應(yīng)， 并發(fā)現(xiàn)了金屬－絕緣體的轉(zhuǎn)換。Te屬于ⅥA元素�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1)鋯(Zr)的簡(jiǎn)化電子排布式為[Kr]4d25s2，鋯原子中d軌道上的電子數(shù)是___，Zr2+的價(jià)電子排布圖是___。

(2)O、Se、Te的第一電離能由大到小的順序是___，H2O、H2Se、H2Te的沸點(diǎn)由高到低的順序是___。

(3)H2Te和CO2 均為三原子分子，但它們的鍵角差別較大，試用雜化軌道理論解釋，理由是___。

(4) [Zr(C2H5O)2]2+是Zr4+形成的一種配離子，其中的配位原子是___(填符號(hào))， 1個(gè)[Zr(C2H5O)2]2+離子中含共價(jià)鍵的數(shù)目是___。

(5)立方氧化鋯是一種人工合成的氧化物，其硬度極高，可用于陶瓷和耐火材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。Zr原子的配位數(shù)是___。若晶胞中距離最近的兩個(gè)氧原子間的距離為anm，則立方氧化鋯的密度為___ g/cm3。

Answer 1

【答案】12 O＞Se＞Te H2O＞H2Te＞H2Se H2Te中Te為sp3雜化，由于兩對(duì)孤電子對(duì)的排斥作用使其鍵角小于109°28，CO2中C為sp雜化，鍵角為180° O 16 8 =

【解析】

（1）鋯(Zr)的簡(jiǎn)化電子排布式為[Kr]4d25s2，鋯原子中3d軌道上的電子數(shù)是10，4d軌道上的電子數(shù)是2，d軌道上的電子數(shù)一共12個(gè)，Zr2+的價(jià)電子排布圖是。故答案為：12 ； ；

（2）O、Se、Te處于同主族,同主族自上而下電離能降低，第一電離能由大到小的順序是O＞Se＞Te；H2O受氫鍵影響，所以沸點(diǎn)最高。H2Se、H2Te的沸點(diǎn)主要受范氏力影響，分子量越大，沸點(diǎn)越高。H2O、H2Se、H2Te的沸點(diǎn)由高到低的順序是H2O＞H2Te＞H2Se。故答案為：O＞Se＞Te；H2O＞H2Te＞H2Se；

（3）H2Te中Te原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+ =4，有兩對(duì)孤電子對(duì)，分子為V形結(jié)構(gòu)，CO2 中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+ =２，分子為直線型，H2Te和CO2 均為三原子分子，但它們的鍵角差別較大，理由是 H2Te中Te為sp3雜化，由于兩對(duì)孤電子對(duì)的排斥作用使其鍵角小于109°28，CO2中C為sp雜化，鍵角為180° 。故答案為： H2Te中Te為sp3雜化，由于兩對(duì)孤電子對(duì)的排斥作用使其鍵角小于109°28，CO2中C為sp雜化，鍵角為180° ；

（4）[Zr(C2H5O)2]2+是Zr4+形成的一種配離子，配體中O原子含有孤電子對(duì)，所以配原子為O原子；1個(gè)[Zr(C2H5O)2]2+離子中同種非金屬元素之間形成非極性鍵、不同非金屬元素之間形成極性鍵，共價(jià)單鍵為σ鍵，該離子的結(jié)構(gòu)是含共價(jià)鍵的數(shù)目是１６。故答案為：O；１６；

（5）該晶胞中Zr原子個(gè)數(shù)=8× +6×=4、O原子個(gè)數(shù)為8，Zr、O原子個(gè)數(shù)之比=4：8=1：2，鋯原子的配位數(shù)是8，若晶胞中距離最近的兩個(gè)氧原子間的距離為anm，這兩個(gè)氧原子之間的距離為晶胞棱長(zhǎng)的一半，則晶胞棱長(zhǎng)為2anm，晶胞體積=（2a×10-7cm）3，則立方氧化鋯的密度= = g·cm－3= g·cm－3。

故答案為：8； =g·cm－3。