Question

【題目】X是第四周期元素，最外層只有1個電子，次外層的所有原子軌道均充滿電子。元素Y基態原子的3p軌道上有2個未成對電子。元素Z 的原子最外層電子數是其內層的3倍。回答下列問題：

（1）元素X在元素周期表中位于___區，單質X的晶體類型為_____，其中X原子的配位數為_____。

（2）Z的氫化物在乙醇中的溶解度大于Y的氫化物，其原因是__________。

（3）X的氯化物與氨水反應可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1mol該配合物中含有σ鍵的數目為____________。

（4）X與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。

該化合物的化學式為_______，已知此晶體的密度為ρg·cm–3，阿伏伽德羅常數為NA，則此晶胞中X與Y的最近距離是______cm。（寫出計算式，不要求計算結果。）

Answer 1

【答案】ds 金屬晶體 12 水分子與乙醇分子間可形成氫鍵，而硅化氫或硫化氫不能，所以硅化氫或硫化氫在乙醇中的溶解度小于水的溶解度 16NA CuS

【解析】

由題意可知，元素X是第四周期元素，最外層只有1個電子，次外層的所有原子軌道均充滿電子，則X的原子序數為（2+8+18+1）=29，則X為Cu元素；元素Y基態原子的3p軌道上有2個未成對電子，則Y為Si或S元素；元素Z的原子最外層電子數是其內層的3倍，則Z為O元素。

(1)Cu元素在元素周期表中位于ds區，單質銅為金屬晶體，銅晶為六方最密堆積堆積，銅原子的配位數為12，故答案為：ds；金屬晶體；12；

（2）Z為O元素，Y為Si或S元素，水分子與乙醇分子間可形成氫鍵，而硅化氫或硫化氫不能，所以硅化氫或硫化氫在乙醇中的溶解度小于水，故答案為：水分子與乙醇分子間可形成氫鍵，而硅化氫或硫化氫不能，所以硅化氫或硫化氫在乙醇中的溶解度小于水的溶解度；

（3）1mol配合物[X(NH3)4]Cl2中含有12molN-H鍵和4mol配位鍵，則σ鍵的數目為16NA，故答案為：16NA；

(4)由晶胞結構可知，X為Cu元素、Y為S元素，每個晶胞中含有銅原子個數為：8×+6×=3，硫原子個數為4，則化學式為；CuS；晶胞中含有4個CuS，設X與Y的最近距離是d cm，晶胞邊長為a cm，由X與Y的最近距離可知體對角線的長度為4dcm，則晶胞的邊長為dcm，由晶胞的質量可得（dcm）3ρ=，解得d=cm，故答案為：。