Question

元素X 位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3p 軌道上有4個電子。元素Z 的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。
(1)X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。

①在1個晶胞中，X離子的數(shù)目為________。
②該化合物的化學(xué)式為________。
(2)在Y的氫化物(H₂Y)分子中，Y原子軌道的雜化類型是________。
(3)Z的氫化物(H₂Z)在乙醇中的溶解度大于H₂Y，其原因是________。
(4)Y與Z可形成YZ₄^2-。
①YZ₄^2-的空間構(gòu)型為________(用文字描述)。
②寫出一種與YZ₄^2-互為等電子體的分子的化學(xué)式：________。
(5)X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[X(NH₃)₄]Cl₂，1 mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為________。

Answer 1

(1)①4　②ZnS
(2)sp³
(3)水分子與乙醇分子之間形成氫鍵
(4)①正四面體　②CCl₄或SiCl₄等
(5)16N_A或16×6.02×10²³個

本題主要考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識，意在考查考生的空間想象能力及對物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理解能力。X的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，X為Zn；Y的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，Y為S；根據(jù)Z的信息可知Z為O。(1)①由晶胞結(jié)構(gòu)可知，X分別位于晶胞的頂點和面心，根據(jù)晶胞中原子的“分攤法”可計算一個晶胞中的X原子數(shù)為：8×1/8＋6×1/2＝4。②Y原子全部在晶胞中，故一個晶胞中含有4個Y原子。故該化合物的化學(xué)式為ZnS。(2)H₂S分子中S原子有兩對成鍵電子和兩對孤對電子，所以H₂S分子中S原子的軌道雜化類型為sp³雜化。(3)H₂O與乙醇可以形成分子間氫鍵，使得水與乙醇互溶；而H₂S與乙醇不能形成分子間氫鍵，故H₂S在乙醇中的溶解度小于H₂O。(4)①SO₄^2-的中心原子S周圍有4對成鍵電子，形成以S為體心，O為頂點的正四面體結(jié)構(gòu)；②SO₄^2-中S、O最外層均為6個電子，故SO₄^2-中原子最外層共有32個電子；CCl₄、SiCl₄中原子的最外層電子總數(shù)均為4＋7×4＝32，故SO₄^2-、CCl₄、SiCl₄為等電子體。(5)[Zn(NH₃)₄]Cl₂中[Zn(NH₃)₄]^2＋與Cl^－形成離子鍵，而[Zn(NH₃)₄]^2＋中含有4個Zn—N鍵(配位鍵)和12個N—H鍵，共16個共價單鍵，故1 mol該配合物中含有16 mol σ鍵。