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碳、氮、锌、汞的相关化合物在化工、医药、材料方面有着广泛的应用(1)[高三][化学]

2021-07-03   答题:高三化学(李老师)

【题目】碳、氮、锌、汞的相关化合物在化工、医药、材料方面有着广泛的应用

(1)画出基态Zn原子的价电子排布图_________

(2)在基态N原子中,核外电子占据的最高能层符号为________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为____________

(3)Zn,Cd,Hg均为第ⅡB族元素,根据相对论收缩效应致,全满的6s壳层非常稳定,已知Hg原子的核外电子排布式为[Xe]4f145d106s2,请解释Hg在常温下为液态的原因_________________________

(4)碳酸盐的热分解是由于晶体中阳离子结合碳酸根离子中的氧离子,使碳酸根离子分解为二氧化碳分子的结果。已知

碳酸盐

MgCO3

CaCO3

SrCO3

BaCO3

热分解温度/℃

402

900

1172

1360

阳离子半径/pm

66

99

112

135

 

 

请解释碱土金属元素碳酸盐热分解温度的变化规律:________________________________

(5)纳米氧化锌是稳定的化合物,可以提供广谱的紫外保护(UVA和UVB),同时还有抗菌和抗炎的作用,一种氧化锌晶体具有ZnS型结构,边长为 a=0.446nm,求:

①Zn和O之间最短的距离为________nm;

②与Zn紧邻的O的个数为_______.

晶胞内部原子为Zn,顶点和面心原子为O

 

【答案】    L  球形和哑铃形  Hg6s2全满结构致使Hg不易失电子,汞原子间无法形成强的金属键,仅靠范德华力相互维系,所以金属汞常温下呈液体  碱土金属元素阳离子均为+2价阳离子,且Mg2+Ba2+离子半径逐渐增大,对氧离子的吸引作用越来越弱,故需要更多的外界能量来分解  0.1115 0.193  4

【解析】1锌的核外电子数是30,根据核外电子排布规律可知基态Zn原子的价电子排布图为;(2)在基态N原子中,核外电子占据的最高能层符号为L,占据该能层电子有s能级和p能级,因此电子云轮廓图形状为球形和哑铃形;(3由于Hg6s2全满结构致使Hg不易失电子,汞原子间无法形成强的金属键,仅靠范德华力相互维系,所以金属汞常温下呈液体;(4由于碱土金属元素阳离子均为+2价阳离子,且Mg2+Ba2+离子半径逐渐增大,对氧离子的吸引作用越来越弱,故需要更多的外界能量来分解,因此碱土金属元素碳酸盐热分解温度逐渐升高;(5①根据晶胞结构可知ZnO之间最短的距离为体对角线的1/4,即为②根据晶胞结构可知与Zn紧邻的O的个数为4个。

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