[化学—选修3：物质结构与性质]硫化锌（ZnS）晶体用作分析试剂、荧光体、光导体材，久置湿...

[化学—选修3：物质结构与性质]

硫化锌（ZnS）晶体用作分析试剂、荧光体、光导体材，久置湿空气中易被氧化为ZnSO4。回答下列问题：

⑴写出基态Zn原子的价电子排布式__________，基态S原子核外未成对电子数为_____。

⑵ZnSO4中三种元素的电负性由大到小的顺序为_____________________，SO42－的立体构型为________________，其中S的杂化轨道类型为_________。

⑶硫酸锌溶于氨水可生成[Zn(NH3)4]SO4溶液，[Zn(NH3)4]SO4溶液中不存在的微粒间作用力有___________。

a.离子键　　　　　 b.共价键　　　　　 c.配位键　　　　　 d.范德华力　　　　　 e.氢键

⑷根据下列锌卤化物的熔点和溶解性，判断ZnF2晶体的类型为___________；分析ZnCl2、ZnBr2、ZnI2熔点依次增大的原因________________。

⑸立方ZnS晶体的密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图。S2－周围等距离且最近的Zn2+、S2－依次为______、______；ZnS晶胞中的晶胞参数a=________nm(列出计算式)。

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硫化锌（ZnS）晶体用作分析试剂、荧光体、光导体材，久置湿空气中易被氧化为ZnSO4。回答下列问题：

（1）写出基态Zn原子的价电子排布式__，基态S原子核外未成对电子数为__。

（2）ZnSO4中三种元素的电负性由大到小的顺序为__，SO42-的立体构型为__，其中S的杂化轨道类型为__。

（3）硫酸锌溶于氨水可生成[Zn(NH3)4]SO4溶液，[Zn(NH3)4]SO4溶液中不存在的微粒间作用力有__。

a.离子键　　　 b.共价键　　　 c.配位键　　　　 d.范德华力　　　 e.氢键

（4）根据下列锌卤化物的熔点和溶解性，分析ZnCl2、ZnBr2、ZnI2熔点依次增大的原因__。

（5）钾晶体晶胞结构如图所示，距离最近的两个钾原子距离为acm，阿伏加德罗常数为NA。

①钾原子核外运动状态不同的电子数是___。

②钾晶体的密度是___。

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【化学—选修3：物质结构与性质】CuSO4在活化闪锌矿（主要成分是ZnS）方面有重要作用，主要是活化过程中生成CuS、Cu2S等一系列铜的硫化物活化组分。

（1）Cu2＋基态的电子排布式可表示为　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）SO42－的空间构型为　　　　　　　　　 (用文字描述)；中心原子采用的轨道杂化方式是　　　 ；写出一种与SO42－互为等电子体的分子的化学式：　　　　　　　 ；

（3）向CuSO4 溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu (OH)4 ]2－。不考虑空间构型，

[Cu(OH)4] 2－的结构可用示意图表示为　　　　　　　　　　　　　　 ；

（4）资料显示ZnS为难溶物，在活化过程中，CuSO4能转化为CuS的原因是　　　　　　　 。

（5）CuS比CuO的熔点　　　　　　　 （填高或低），原因是　　　　　　　　　　　　　 。

（6）闪锌矿的主要成分ZnS，晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为________(列式并计算)，a位置S2－离子与b位置Zn2＋离子之间的距离为______________pm(列式表示)。

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ZnS晶体结构有两种型式，即立方ZnS和六方ZnS，如图所示，这两种型式的ZnS，化学键的性质相同，都是离子键向共价键过渡，具有一定的方向性。下列说法错误的是（　　 ）

A．Zn原子和S原子的配位数都是4，不同的是原子堆积方式有差别。

B．在立方ZnS中，S原子作立方最密堆积，在六方ZnS晶体，S原子作六方最密堆积。

C．在立方ZnS中，Zn原子填充在所有的四面体空隙中，形成立方面心点阵。

D．立方ZnS和六方ZnS不属于同分异构体。

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ZnS晶体结构有两种型式，即立方ZnS和六方ZnS，如图所示，这两种型式的ZnS，化学键的性质相同，都是离子键向共价键过渡，具有一定的方向性。下列说法错误的是

A．Zn原子和S原子的配位数都是4，不同的是原子堆积方式有差别。

B．在立方ZnS中，S原子作立方最密堆积，在六方ZnS晶体中，S原子作六方最密堆积。

C．在立方ZnS中，Zn原子填充在所有的四面体空隙中，形成立方面心点阵。

D．立方ZnS和六方ZnS不属于同分异构体。

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常温下，Ksp(ZnS)=l.6×10－24，Ksp(FeS)=6.4×10－18，其中FeS为黑色晶体，ZnS是一种白色颜料的组成成分。下列说法正确的是

A.向物质的量浓度相等的FeSO4和ZnSO4混合液中滴加Na2S溶液，先产生黑色沉淀

B.常温下，反应FeS(s)+Zn2+(aq)⇌ZnS(s)+Fe2+(aq)的平衡常数K=4.0×l06

C.在ZnS的饱和溶液中，加入FeSO4溶液，一定不会产生FeS沉淀

D.向FeS悬浊液中通入少许HC1，c(Fe2+)与Ksp(FeS)均增大

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（化学一选修3: 物质结构与性质）1735年瑞典化学家布兰特(G·Brands)制出金属钴。钴的矿物或钴的化合物一直用作陶瓷、玻璃、珐琅的釉料。到20世纪，钴及其合金在电机、机械、化工、航空和航天等工业部门得到广泛的应用，并成为一种重要的战略金属。所以钴及其化合物具有重要作用，回答下列问题:

(1)基态Co原子的电子排布式为___________。

(2)[Co(NH3)5H2O]Cl3是一种砖红色的晶体，可通过CoCl2、NH4Cl、浓氨水、H2O2制得。

①Co、N、0原子的第一电离能由大到小的顺序是__________。

②[Co(NH3)5H2O]Cl3中Co元素化合价为____，其配位原子为_____ ；1mol该晶体中含有____molσ键。

③H2O2中O原子的杂化轨道类型是______，H2O2能与水互溶，除都是极性分子外，还因为____。

④NH3、NF3的空间构型都相同,但Co3+易与NH3形成配离子，而NF3不能。原因是________。

(3)CoO晶胞如图，已知Co原子半径为apm,O原子半径为bpm，则等距最近的所有O原子围成的空间形状为_____；该晶胞中原子的空间利用率为__________(用含a、b的计算式表示)。

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[化学—选修3：物质结构与性质]四川含有丰富的矿产资源，钒矿、钛矿、黄铁矿等七种矿产储量位居全国第1位。回答下列问题：

（1）V2O5常用作SO2 转化为SO3的催化剂。SO2 分子中键角　　　　 120°（填“＞”、“＜”或“＝”）；SO3分子中S原子的杂化轨道类型为　　　　　　　　　　　　 ；V2O5 溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na3VO4），该盐阴离子的立体构型为　　　　　　　　　　　 。

（2）VO2+在酸性条件下可被草酸（H2C2O4）还原为VO2+，草酸被氧化为CO2，该反应用于钒含量的测定。写出反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）钛在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　　 ，其电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　 。用乙醚从TiCl3的饱和溶液中萃取可得TiCl3·6H2O绿色晶体，其配位数为6，将1mol该晶体加入到足量硝酸银溶液中可得2mol白色沉淀，则该配合物的化学式是　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）科学家通过X射线探明，黄铁矿（FeS2）的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，若在FeS2晶体中阴阳离子间最近距离为a cm，阿伏伽德罗常数为NA。则晶体密度表达式为　　　　　　　 g/cm3。

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(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O(莫尔盐，浅绿色，式量392)在定量分析中常用作标定高锰酸钾、重铬酸钾等溶液的标准物质，还用作化学试剂、医药以及用于冶金、电镀等。

回答下列问题：

（1）莫尔盐在空气中比硫酸亚铁稳定，但长期露置于空气中也会变质，检验莫尔盐是否变质的试剂是________；

（2）准确称取mg纯净的莫尔盐，在锥形瓶中加人20mL水充分溶解，用某酸性K2Cr2O7溶液滴定至终点．重复进行3次，测得有关数据如下：

①K2Cr2O7溶液应该放在________式滴定管中．

②写出滴定过程中反应的离子方程式：________；

③所测K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为________mol/L(用含M的代数式表示)

（3）某课题组通过实验检验莫尔盐晶体加热时的分解产物。

①甲同学提出猜想：分解产物可能是N2、Fe2O3，SO3、H2O四种物质．你是否同意并说明理由：________；

②乙同学设计了如图装置，其中A装置中的固体变为红棕色，则固体产物中含有________；C装置中红色褪去，说明气体产物中含有________；C装置后应连接尾气吸收装置D，D中盛有的试剂可以是________(写一种即可)。

③丙同学想利用上述装置证明分解产物中含有氨气．只需更换B，C中的试剂即可，则更换后的试剂为B________、C________；

④丁同学认为莫尔盐分解可能会生成N2，SO3，拟从下列装置如图2中选择必要的装置加以证明．则正确的连接顺序从左到右依次是A、________。

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