Question

能源問題日益成為制約國際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力．

（1）太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲�收劑的太陽能吸熱涂層，寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式

 

．
（2）多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機(jī)鹽，其主要包括砷化鎵、硫化鎘、硫化鋅及銅錮硒薄膜電池等．
①第一電離能：As

 

Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
②硫化鋅的晶胞中（結(jié)構(gòu)如圖1所示），其化學(xué)式是

 

．
③二氧化硒（SeO₂）分子的空間構(gòu)型為

 

．
（3）金屬酞菁配合物在硅太陽能電池中有重要作用，一種金屬鎂酞菁配合物的結(jié)構(gòu)如圖2，請(qǐng)?jiān)谏蠄D中用箭頭表示出配位鍵．（請(qǐng)用以鎂為中心連接的四個(gè)氮原子為骨架作圖即可）
（4）水分子間因存在“氫鍵”的作用而彼此結(jié)合形成（H₂O）_n．在冰中每個(gè)水分子被4個(gè)水分子包圍形成變形的正四面體，通過“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，試填空：
①1mol冰中有

 

 mol“氫鍵”．
②H₂O的沸點(diǎn)比H₂S高的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,晶胞的計(jì)算,含有氫鍵的物質(zhì)

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）鎳是28號(hào)元素，原子核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài)鎳原子的核外電子排布式的簡化形式；
（2）①同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢(shì)，注意第VA族元素大于同周期相鄰元素的第一電離能；
②根據(jù)均攤法推斷化學(xué)式；
③根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其空間構(gòu)型；
（3）配位鍵由提供孤電子對(duì)的原子指向提供空軌道的原子；
（4）①該分子形成的晶體中每個(gè)H₂O分子通過氫鍵與4個(gè)H₂O分子理解，每個(gè)氫鍵為H₂O分子提供

1

2

；
②存在氫鍵沸點(diǎn)升高．

解答： 解：（1）鎳是28號(hào)元素，原子核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理基態(tài)Ni原子核外電子排布式為1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁸4s²，
故答案為1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁸4s²；
（2）①As和Se屬于同一周期，且As屬于第VA族，Se屬于第VIA族，As原子4p能級(jí)容納3個(gè)電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于Se，所以第一電離能As＞Se，故答案為：＞；
②由晶胞結(jié)構(gòu)可知，鋅原子位于體內(nèi)，共4個(gè)為晶胞共有，硫原子位于頂點(diǎn)和面心，晶胞中含硫原子：

1

8

×8+

1

2

×6=4，故硫化鋅的化學(xué)式為：ZnS，故答案為：ZnS；
③二氧化硒分子中Se原子價(jià)層電子對(duì)=2+

6-2×2

2

=3，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以其空間結(jié)構(gòu)為V形，故答案為：V形；
（3）配位鍵由提供孤電子對(duì)的原子指向提供空軌道的原子，所以該配合物中的配位鍵為：
，故答案為：；
（4）①該分子形成的晶體中每個(gè)H₂O分子通過氫鍵與4個(gè)H₂O分子理解，每個(gè)氫鍵為H₂O分子提供

1

2

，所以含1molH₂O的該晶體中有 1mol×4×

1

2

=2mol“氫鍵”，故答案為：2；
②H₂O中存在氫鍵，常溫下為液體，所以沸點(diǎn)H₂O＞H₂S，故答案為：H₂O分子之間存在氫鍵作用．

點(diǎn)評(píng)：本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、雜化軌道、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、氫鍵、配合物等，難度中等，會(huì)利用均攤法進(jìn)行晶胞有關(guān)計(jì)算，注意配位鍵形成條件．