《2025年天利38套五年真题高考试题分类化学》

6. (2022·海南卷,14分)以Cu₂O、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。
回答问题:
(1)基态O原子的电子排布式_______,其中未成对电子有_______个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是_______
_______。
(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如图甲,分子中所有原子共平面,所有N原子的杂化轨道类型相同,均采取_______杂化。邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺都是合成酞菁的原料,后者熔点高于前者,主要原因是_______。

(4)金属Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子。Zn与氨水反应的离子方程式为_______。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能。Zn—N键中离子键成分的百分数小于Zn—O键,原因是_______
_______。
(6)如图乙为某ZnO晶胞示意图,如图丙是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。$□ abcd$为所取晶胞的下底面,为锐角等于60°的菱形。以此为参考,用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面_______、_______。

答案： 6.(14分)
(1)$1s^{2}2s^{2}2p^{4}$(或[He]2s²2p⁴) 2
(2)自由电子在外加电场中做定向移动
(3)sp² 两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高
(4)$Zn + 4NH_{3} · H_{2}O = [Zn(NH_{3})_{4}]^{2 + } + 2OH^{-} + H_{2} \uparrow + 2H_{2}O$(或$Zn + 4NH_{3} + 2H_{2}O = [Zn(NH_{3})_{4}]^{2 + } + 2OH^{-} + H_{2} \uparrow$)
(5)电负性O＞N，Zn—O键的电负性差大于Zn—N键
(6)bcfe cdhi
[解析]原子结构、化学键及晶体结构
(1)O原子核外共有8个电子，基态O原子的电子排布式为1s²2s²2p⁴或[He]2s²2p⁴，其中2p轨道上有2个未成对电子。
(2)Cu、Zn等金属属于金属晶体，金属晶体是由金属离子和自由电子通过金属键构成，在外加电场的作用下，电子能够定向移动，产生电流。
(3)根据题意可知，分子中所有原子共平面，则N原子为平面形结构，杂化类型为sp²；二者均为分子晶体，且邻苯二甲酰亚胺中N原子上连有H原子，分子之间可以形成氢键，而邻苯二甲酸酐分子间不能形成氢键，故熔点比邻苯二甲酰亚胺低。
(4)Zn与氨水反应生成配位数为4的配位离子，该离子为[Zn(NH₃)₄]²⁺，根据电子守恒可得反应的离子方程式。
(5)O的非金属性比N强，非金属性越强，电负性越大，则Zn—O键的电负性差大于Zn—N键，Zn—O键的离子键成分的百分数大于Zn—N键。
(6)晶胞是平行六面体，晶胞通过平行排列、取向相同的无隙并置形成晶体，根据这一特点，以abcd为参考，与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面分别是bcf e和cdhi。