Question

【題目】據(jù)世界權(quán)威刊物《自然》最近報道，我國科學(xué)家選擇碲化鋯（ZrTe2）和砷化鎘（Cd3As2）為材料驗證了三維量子霍爾效應(yīng)，并發(fā)現(xiàn)了金屬-絕緣體的轉(zhuǎn)換。回答下列問題：

(1)鋅原子的價電子排布圖：____________________________________________

(2)硫和碲位于同主族，H2S的分解溫度高于H2Te，其主要原因是________________

(3)Cd2+與NH3等配體形成配離子。1 mol [Cd(NH3)4]2+含___________mol σ鍵。該配離子中三種元素的電負性大小關(guān)系是：_______________________

(4)砷與鹵素形成多種鹵化物。AsCl3、AsF3、AsBr3的熔點由高到低的排序為________

(5)鋯晶胞如圖1所示，這種堆積方式稱為______________________，鎘晶胞如圖2所示。已知：NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，晶體密度為d g·cm3。在該晶胞中兩個鎘原子最近核間距為______nm（用含NA、d的代數(shù)式表示），鎘晶胞中原子空間利用率為________（用含π的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】 S原子半徑小于Te，H—S鍵的鍵能較大 16 N>H>Cd AsBr3>AsCl3>AsF3 六方最密堆積

【解析】

(1)鋅是30號元素，故原子的價電子排布圖：，故答案為：；

(2)硫和碲位于同主族，同一主族從上往下元素的原子半徑依次增大，即氣態(tài)氫化物H2S中的共價鍵鍵長比H2Te的鍵長更短，一般鍵長越短，鍵能越大，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定，導(dǎo)致H2S的分解溫度高于H2Te，故答案為：S原子半徑小于Te，H—S鍵的鍵能較大；

(3)Cd2+與NH3等配體形成配離子。1 mol [Cd(NH3)4]2+中含有的 σ鍵數(shù)目為4個氨氣中每個氨氣有三個σ鍵，另每個氨氣再與Cd2+形成1個配位鍵也是σ鍵，因而等于mol，該配離子中三種元素分別為Cd、N、H的電負性大小關(guān)系為N>H>Cd，故答案為：16； N>H>Cd；

(4)砷與鹵素形成多種鹵化物，AsCl3、AsF3、AsBr3均為共價化合物，均為分子晶體，其熔點的高低主要是受分子間作用力影響，對于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，分子間作用力與其相對分子質(zhì)量呈正比，故答案為：AsBr3>AsCl3>AsF3；

(5)鋯晶胞如圖1所示晶胞符合最密六方堆積，故這種堆積方式稱為最密六方堆積，鎘晶胞如圖2所示，1個晶胞中含有的鎘原子數(shù)目為：個，設(shè)晶胞的邊長為acm，則有：，從而推出：，該晶胞中兩個鎘原子最近核間距為體對角線的一半即：nm，鎘晶胞中有2個鎘原子，其體積之和為：，整個晶體的體積為： ，又體心立方中有： ，空間利用率為： ，故答案為： nm 。