Question

【題目】據央廣新聞報道，2016年我國河南桐柏縣發現特大金礦，含金量近105噸可挖80年。除了發現的特大金礦，同時還發現大量天然堿、鉛鋅礦產資源。根據上述信息，回答下列問題：

(1)鉛原子的價層電子排布式為__________，原子核外有__________個未成對電子。

(2)鋅與鎵(Ga)同周期，鋅的第一電離能大于鎵的第一電離能，其原因是________________。

(3)天然堿的化學式為Na2CO3·NaHCO3·2H2O。

(I)天然堿的晶體類型是__________；H2O的VSEPR模型為______________。

(Ⅱ)Na2CO3中存在的作用力類型主要有__________，CO32－中C的雜化類型為___________。

(4)金是貴重金屬。冶金工業上，提取金的原理是2[Au(CN)2]一＋Zn＝2Au＋[Zn(CN)4]2－。與CN一互為等電子體的離子有________(任寫一種)，HCN分子中σ鍵和π鍵數目之比為_________。

(5)金晶體的晶胞結構如圖所示。已知金的密度為ρ g·cm3，摩爾質量M(Au)＝197g·mol－1，阿伏加德羅常數為NA。則晶體中金原子的配位數為_______，金原子(或粒子)的半徑r＝___pm(用含ρ和NA的代數式表示)。

Answer 1

【答案】6s26p2 2 Zn的價電子排布式為3d104s2，全充滿結構穩定，而Ga的價電子排布式為4s24p1，不穩定，所以鋅的第一電離能大于鎵的第一電離能 離子晶體 四面體形 離子鍵、共價鍵 sp2 1:1 12

【解析】

(1)鉛原子位于第六周期第ⅣA族，價電子排布為6s26p2；根據洪特規則，電子在能量相同的軌道上排布時，電子優先排布在不同的軌道上，且自旋方向相同，鉛原子核外6p軌道上的2個電子未成對；

(2)Zn和Ga處于同一周期，鋅原子價電子為3d104s2，鎵位于周期表中第四周期第ⅢA，價電子排布式為4s24p1，Zn的4s能級處于全充滿狀態，較穩定，所以鋅的第一電離能大于鎵的第一電離能；

(3)(I)Na2CO3、NaHCO3屬于離子化合物，所以Na2CO3·NaHCO3·2H2O是離子晶體；H2O中氧原子的價電子對數是，VSEPR模型為四面體；

(Ⅱ)Na2CO3是離子晶體，存在離子鍵、共價鍵，存在的作用力類型主要有離子鍵、共價鍵；CO32－中C原子的價電子對數是，C原子雜化方式是sp2；

(4)CN一的原子數是2、價電子數是14，與CN一互為等電子體的離子有；單鍵為σ鍵，叁鍵中有1個σ鍵和2個π鍵，HCN的結構式是，所以HCN分子中σ鍵和π鍵數目之比為1:1；

(5)根據圖示，金為面心立方晶胞，金原子配位數是離金原子最近且距離相等的原子數，金原子的配位數是12；根據均攤原則，1個晶胞中金原子數是，設晶胞的邊長是a pm，晶胞的體積是，則ρ，a=；金原子半徑等于面對角線的，金原子(或粒子)的半徑r＝pm。