Question

【题目】我国矿石种类很多，如黄铜矿、煤、锰矿、锑锌矿等，请回答下列问题：

（l）黄铜矿的主要成分为二硫化亚铁铜（CuFeS2），基态Cu2+的外围电子排布图为 ______，Fe2+含有 ___个未成对电子。

（2）Mn的第三电离能比Fe的第三电离能大的原因为 ___。

（3）煤化工可得氨气、苯、甲苯等产品，氨的空间构型为 ___，甲苯分子上甲基的碳原子的杂化方式为____；氨硼烷化合物（NH3BH3）是一种新型化学氢化物储氢材料，氨硼烷的结构式为____（配位键用“→”表示），与氨硼烷互为等电子体的有机小分子为_____写名称）。

（4）碲化锌的晶胞结构如图1所示。

①碲化锌的化学式为____。

②图2可表示晶胞内部各原子的相对位置，已知a、b、c的原子坐标参数分别为（0，0，0）、（，0，）、（，，），则d的原子坐标参数为____

③若两个距离最近的Te原子间距离为apm，阿伏加德罗常数值为NA，则晶体密度为____g/cm3（用含有NA、a的代数式表示，不必化简）。

Answer 1

【答案】 4 Mn的第三电离能失去的是半充满的3d5电子，而铁的第三电离能失去的是3d6电子 三角锥 sp3 乙烷 ZnTe (，，)

【解析】

(l)铜是29号元素，基态Cu2+的外围电子排布式为3d9；铁为26号元素，Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，据此分析解答；

(2)Mn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，据此分析解答；

(3)氨气分子中的N原子有3个σ键和1个孤电子对；甲苯分子上甲基的碳原子形成4个σ键，没有孤电子对；氨硼烷中N原子提供孤电子对与B形成氢键，等电子体具有相同的原子数和价电子数，据此分析解答；

(4)①根据均摊法计算解答；②如图坐标中，过前、后、左、右四个面心Te的平面将晶胞上下2等分，该平面平行坐标系中面xOy，过体内Zn原子且平行坐标系中面xOy的平面又将上半部、下半部再次平分，据此分析解答；③顶点与面心的Te原子之间距离最短，该距离等于晶胞棱长的倍，则晶胞棱长=a结合晶胞质量计算晶体密度。

(l)铜是29号元素，基态Cu2+的外围电子排布式为3d9，外围电子排布图为；铁为26号元素，Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，含有4个未成对电子，故答案为：；4；

(2)Mn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，失去2个电子后达到3d5稳定结构，再失去1个电子较难，而Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，失去一个电子后3d变成半充满的稳定状态，所以Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能，故答案为：Mn的第三电离能失去的是半充满的3d5电子，而铁的第三电离能失去的是3d6电子；

(3)氨气分子中的N原子有3个σ键和1个孤电子对，空间构型为三角锥形；甲苯分子上甲基的碳原子形成4个σ键，杂化方式为sp3；氨硼烷化合物(NH3BH3)是一种新型化学氢化物储氢材料，氨硼烷中N原子提供孤电子对与B形成氢键，结构式为；等电子体具有相同的原子数和价电子数，与氨硼烷互为CH3CH3，名称为乙烷，故答案为：三角锥；sp3；；乙烷；

(4)①顶点与面心的Te原子之间距离最短，该距离等于晶胞棱长的倍，则晶胞棱长=a pm=a×10-10 cm，Te处于晶胞顶点与面心，晶胞中Te原子数目=8×+6×=4，Zn原子处于晶胞内部，Zn原子数目=4，化学式为ZnTe，故答案为：ZnTe；

②如图坐标中，已知a、b、c的原子坐标参数分别为(0，0，0)、(，0，)、(，，)，过前、后、左、右四个面心Te的平面将晶胞上下2等分，该平面平行坐标系中面xOy，过体内Zn原子且平行坐标系中面xOy的平面又将上半部、下半部再次平分，针对坐标系的其它面也相同。c、d到xOy面的距离相等，即参数z关系，d到yOz面的距离是c的3倍，即参数x关系，b的参数y=0，c的参数y=，则d到xOz面距离是c的3倍，即y参数关系，故d的参数：x=，y=，z=，即参数坐标为(，，)，故答案为：(，，)；

③顶点与面心的Te原子之间距离最短，该距离等于晶胞棱长的倍，则晶胞棱长=a pm=a×10-10 cm，晶胞质量=4×g=g，晶体密度==g/cm3，故答案为：。