Question

A．《物质结构与性质》
锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用．

（1）葡萄糖酸锌[CH₂OH（CHOH）₄COO]₂Zn是目前市场上流行的补锌剂．写出Zn²⁺基态电子排布式

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰

；葡萄糖[CH₂OH（CHOH）₄CHO]分子中碳原子杂化方式

sp²、sp³

．
（2）Zn²⁺也能与NH₃形成配离子[Zn（NH₃）₄]²⁺．配位体NH₃分子空间构型为

三角锥型

；
在[Zn（NH₃）₄]²⁺中，Zn²⁺位于正四面体中心，N位于正四面体的顶点，试在图1中表示[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺与N之间的化学键

．
（3）如图2表示锌与某种元素X形成的化合物晶胞，其中Zn和X通过共价键结合，该化合物的化学式为

ZnX

；该化合物的晶体熔点比干冰高得多，原因是

该化合物是原子晶体，而干冰是分子晶体

．

Answer 1

分析：（1）Zn元素是30号元素，Zn原子形成离子先失去高能层中的电子，结合核外电子排布规律书写；
葡萄糖分子中-CHO中的C原子成2个单键、1个C=O，杂化轨道数为3，采取sp²杂化，其它C原子成4个单键，杂化轨道数为4，采取sp³杂化；
（2）NH₃分子中N原子成3个N-H单键、含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp³杂化，故NH₃分子为三角锥型；
[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺有空轨道，N有孤对电子，[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺与N之间的化学键为配位键；
（3）由晶胞结构可知，晶胞中Zn原子处于晶胞内部，X原子处于顶点与面心，根据均摊法计算晶胞中X原子数目，据此书写化学式，晶胞中Zn和X通过共价键结合，故该晶体通过共价键形成的空间网状结构，属于原子晶体，熔点比分子晶体高．

解答：解：（1）Zn元素是30号元素，Zn原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，故Zn²⁺的基态电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，葡萄糖分子中-CHO中的C原子成2个单键、1个C=O，杂化轨道数为3，采取sp²杂化，其它C原子成4个单键，杂化轨道数为4，采取sp³杂化，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，sp²、sp³；
（2）NH₃分子中N原子成3个N-H单键、含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp³杂化，故NH₃分子为三角锥型，
[Zn（NH₃）₄]²⁺中Zn²⁺有空轨道，N有孤对电子，Zn²⁺与N之间的化学键为配位键，
故答案为：三角锥型，；
（3）由晶胞结构可知，晶胞中Zn原子处于晶胞内部，晶胞中含有4个Zn原子，X原子处于顶点与面心，晶胞中X原子数目为8×

1

8

+6×

1

2

=4，故该化合物化学式为ZnX，晶胞中Zn和X通过共价键结合，故该晶体通过共价键形成的空间网状结构，属于原子晶体，干冰属于分子晶体，故该化合物的熔点比干冰高，
故答案为：ZnX，该化合物是原子晶体，而干冰是分子晶体．

点评：本题主要考查核外电子排布规律、杂化轨道、化学键与晶胞结构等，难度不大，注意（1）中原子形成阳离子时先失去高能层中高能级的电子．