【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 Hg的6s2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+到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 或 0.193 4个
【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Hg的6s2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+到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;(5)①根据晶胞结构可知Zn和O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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