Question

【题目】钛酸锌（ZnTiO3）是一种抗菌涂料，应用于人造骨骼等生物移植技术。回答下列问题：

（1）基态Zn原子的电子占据能量最高的能层符号为_____________，与Zn同周期的所有副族元素的基态原子中，最外层电子数与Zn相同的元素有___________种

（2）钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。则电负性C____B（选填“>或“<”）；第一电离能N>O，原因是__________________________________________。

（3）ZnTiO3与80%H2SO4反应可生成TiOSO4。

①的空间构型为_____________，其中硫原子采用____________杂化。

②与互为等电子体的分子的化学式为_________________（任写一种即可）

（4）Zn与S所形成化合物晶体的晶胞如图所示。

①与Zn原子距离最近的Zn原子有___________个。

②该化合物的化学式为_________________________________。

③已知该晶体的晶胞参数为a×10-12m，阿伏加德罗常数为NA。则该晶体的密度为__________________g/cm3（列式即可）

Answer 1

【答案】N 4 ＞ N原子中2p轨道处于半充满状态，比较稳定，故第一电离能N＞O 正四面体形 sp3 CCl4、SiCl4、SO2Cl2（任写一种即可） 12 ZnS

【解析】

（1）Zn位于周期表第四周期，基态Zn原子的核外电子，占据的能量最高的能层为第4层，符号为N；与Zn同位于第四周期的所有副族元素的基态原子中，最外层电子数与Zn相同的元素有Sc、Ti、V、Mn四种，故答案为：N；4；

（2）同周期元素，从左至右，原子半径逐渐减小，原子核对外层电子的吸引力逐渐增强，电负性逐渐增强，所以电负性C＞B；N的核外电子排布为[He]2s22p3，2p轨道处于半充满状态，比较稳定，O的核外电子排布为[He]2s22p4，不是稳定结构，所以第一电离能N＞O，故答案为：＞；N原子中2p轨道处于半充满状态，比较稳定，故第一电离能N＞O；

（3）①SO42-的中心原子S的价层电子对数=4+×(8－4×2)=4，VSEPR模型为正四面体形，没有孤电子对，所以SO42-的空间构型为正四面体形，S原子的杂化方式为sp3，故答案为：正四面体形；sp3；

②与SO42-互为等电子体的分子需满足：与SO42-原子总数相同（5个）、价电子总数相同（32个），如：CCl4、SiCl4、SO2Cl2等，故答案为：CCl4、SiCl4、SO2Cl2（任写一种即可）；

（4）①Zn原子位于晶胞的顶点和面心上，与Zn原子距离最近的Zn原子有12个，故答案为：12；

②一个晶胞中Zn原子的个数=8×+6×=4，S原子的个数=4，二者的个数比为1：1，所以该化合物的化学式为ZnS，故答案为：ZnS；

③= =g/cm3，故答案为：。