Question

【題目】如圖所示是金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)，除頂點(diǎn)和面心上有碳原子外，4條體對(duì)角線的1/4處還各有1個(gè)碳原子�；卮鹣铝袉栴}：

(1)若圖中原子1的坐標(biāo)為，則原子2的坐標(biāo)為________。若金剛石的晶胞參數(shù)為，則其中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)________pm(用含的代數(shù)式表示)。

(2)面心立方晶胞與金剛石結(jié)構(gòu)類似，陰、陽離子各占晶胞所含微粒數(shù)的一半。

①S元素及其同周期的相鄰元素第一電離能由小到大的順序是________，二氯化硫()分子中S原子的雜化類型是________。

②寫出基態(tài)的電子排布式________；把晶胞示意圖中表示的小球全部涂黑_______。

③鋅錳干電池中可吸收電池反應(yīng)產(chǎn)生的生成，該離子中含有________個(gè)鍵。

④若該晶胞的晶胞參數(shù)為，阿伏加德羅常數(shù)的值為，則晶體的密度為________(列出計(jì)算式)

(3)有人設(shè)想冰的晶胞也應(yīng)該類似于金剛石，但實(shí)際較為復(fù)雜，可能是因?yàn)闅滏I較弱而導(dǎo)致“飽和性和方向性”很難被嚴(yán)格執(zhí)行。例如有文獻(xiàn)報(bào)道氨晶體中每個(gè)氫原子都形成氫鍵，則每個(gè)與周圍________個(gè)通過氫鍵相結(jié)合。

Answer 1

【答案】 或 16 6

【解析】

(1)若圖中原子1的坐標(biāo)為(0,0,0)，則可建立以原子1為原點(diǎn)的坐標(biāo)系，根據(jù)題干信息可知，原子2位于其中一條對(duì)角線上，根據(jù)立體幾何可知，原子2的坐標(biāo)為(,,,)，晶胞中C原子形成的碳碳單鍵的鍵長(zhǎng)剛好為體對(duì)角線的，因此，若金剛石的晶胞參數(shù)為，則其中碳碳鍵的鍵長(zhǎng)為pm，故答案為：(,,,)；；

(2)①與S元素同周期的相鄰元素分別為P和Cl，一般情況下，同周期第一電離能逐漸增大，但P的3p軌道為3p3半充滿狀態(tài)，故第一電離能由小到大的為順序?yàn)?/span>S<P<Cl，SCl2分子的中心原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為，則該分子的雜化方式為sp3雜化，故答案為：S<P<Cl；sp3；

②基態(tài)Zn原子為30號(hào)元素，核外共有30個(gè)電子，而Zn2+失去了兩個(gè)電子，其核外電子排布式為排布式為[Ar]3d10，ZnS晶胞與金剛石的結(jié)構(gòu)類似，陰、陽離子各占晶胞所含微粒數(shù)的一半，則Zn2+可位于晶胞的頂點(diǎn)和面心或直接位于晶胞的體心，故答案為：[Ar]3d10；或；

③[Zn(NH3)4]2+離子中Zn2+和NH3形成了4個(gè)配位鍵，同時(shí)1個(gè)NH3中N和H形成3個(gè)共價(jià)鍵，則該離子中共含有4+3×4=16個(gè)鍵，故答案為：16；

④由②分析可知，1個(gè)ZnS晶胞中共由4個(gè)ZnS，則晶胞的質(zhì)量m為，晶胞的體積V=(a2×10-10)3=a23×10-30cm3，根據(jù)密度公式可得該晶體的密度，故答案為：；

(3)若氨晶體中每個(gè)氫原子都形成氫鍵，則1個(gè)NH3中3個(gè)H原子與其他的NH3分子的N原子形成3個(gè)氫鍵，N原子與其他NH3分子的H原子形成3個(gè)氫鍵，則每個(gè)NH3與周圍6個(gè)NH3通過氫鍵相結(jié)合，故答案為：6。