Question

能源問題日益成為制約國際社會經濟發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經濟發(fā)展的新動力．

（1）太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球為吸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（結構如圖1所示），其化學式是

 

．
③二氧化硒（SeO₂）分子的空間構型為

 

．
（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構如圖2，請在上圖中用箭頭表示出配位鍵．（請用以鎂為中心連接的四個氮原子為骨架作圖即可）
（4）水分子間因存在“氫鍵”的作用而彼此結合形成（H₂O）_n．在冰中每個水分子被4個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，其結構示意圖如圖3所示，試填空：
①1mol冰中有

 

 mol“氫鍵”．
②H₂O的沸點比H₂S高的原因是

 

．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應用,判斷簡單分子或離子的構型,晶胞的計算,含有氫鍵的物質

專題：原子組成與結構專題,化學鍵與晶體結構

分析：（1）鎳是28號元素，原子核外有28個電子，根據構造原理書寫基態(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的增大而呈增大的趨勢，注意第VA族元素大于同周期相鄰元素的第一電離能；
②根據均攤法推斷化學式；
③根據價層電子對互斥理論確定其空間構型；
（3）配位鍵由提供孤電子對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H₂O分子通過氫鍵與4個H₂O分子理解，每個氫鍵為H₂O分子提供

1

2

；
②存在氫鍵沸點升高．

解答： 解：（1）鎳是28號元素，原子核外有28個電子，根據構造原理基態(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能級容納3個電子，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由晶胞結構可知，鋅原子位于體內，共4個為晶胞共有，硫原子位于頂點和面心，晶胞中含硫原子：

1

8

×8+

1

2

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

6-2×2

2

=3，且含有一個孤電子對，所以其空間結構為V形，故答案為：V形；
（3）配位鍵由提供孤電子對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H₂O分子通過氫鍵與4個H₂O分子理解，每個氫鍵為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H₂O＞H₂S，故答案為：H₂O分子之間存在氫鍵作用．

點評：本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、雜化軌道、分子結構與性質、氫鍵、配合物等，難度中等，會利用均攤法進行晶胞有關計算，注意配位鍵形成條件．