過渡金屬硫化物因其獨(dú)特的光電催化性能及相對穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)而受到廣泛的研究,三元金屬硫化物ZnIn
2S
4是一種層狀結(jié)構(gòu)的可見光響應(yīng)光催化劑?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Zn的價電子排布式為
3d104s2
3d104s2
。Ga與In同主族,第一電離能:Zn
>
>
Ga(填“<”、“>”或“=”)。
(2)指示劑甲基橙陰離子的結(jié)構(gòu)如圖,其中硫原子的雜化類型為
sp3
sp3
,該結(jié)構(gòu)中含有孤電子對的原子有
N、O
N、O
。
(3)
的空間構(gòu)型為
三角錐形
三角錐形
,
、
、SO
3按鍵角從小到大的順序排列為
,試解釋原因
中S原子為sp
3雜化,空間構(gòu)型為正四面體形,鍵角為109°28′,
中S原子為sp
3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形,有1個孤電子對,鍵角小于109°28′,SO
3中S原子為sp
2雜化,空間構(gòu)型為平面三角形,鍵角為120°
中S原子為sp
3雜化,空間構(gòu)型為正四面體形,鍵角為109°28′,
中S原子為sp
3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形,有1個孤電子對,鍵角小于109°28′,SO
3中S原子為sp
2雜化,空間構(gòu)型為平面三角形,鍵角為120°
。
(4)Zn
2+容易形成配合物,[Zn(CN)
4]
2-中Zn
2+與CN
-的碳原子形成配位鍵。[Zn(CN)
4]
2-中σ鍵與π鍵的個數(shù)之比為
1:1
1:1
。
(5)ZnIn
2S
4晶胞結(jié)構(gòu)如圖,其邊長為anm,高為bnm,阿伏加德羅常數(shù)的值為N
A,該晶體的密度為
g?cm
-3(列出計(jì)算式)。
【答案】3d
104s
2;>;sp
3;N、O;三角錐形;
<
<SO
3;
中S原子為sp
3雜化,空間構(gòu)型為正四面體形,鍵角為109°28′,
中S原子為sp
3雜化,空間構(gòu)型為三角錐形,有1個孤電子對,鍵角小于109°28′,SO
3中S原子為sp
2雜化,空間構(gòu)型為平面三角形,鍵角為120°;1:1;