Question

【題目】元素X 位于第四周期，其基態原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為2。元素Y基態原子的3p 軌道上有4個電子。元素Z 的原子最外層電子數是其內層的3倍。

（1）X與Y所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。

①在1個晶胞中，X離子的數目為 。

②該化合物的化學式為 。

（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YZ42－

①YZ42－的空間構型為 。

②寫出一種與YZ42－互為等電子體的分子的化學式： 。

（5）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 。

Answer 1

【答案】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）16NA或16×6. 02×1023個

【解析】本題主要考查原子結構與性質知識，意在考查考生的空間想象能力及對物質結構和性質的理解能力。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Z的信息可知Z為O。(1)①由晶胞結構可知，X分別位于晶胞的頂點和面心，根據晶胞中原子的“分攤法”可計算一個晶胞中的X原子數為：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)①SO42-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構；②SO42-中S、O最外層均為6個電子，故SO42-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均為4＋7×4＝32，故SO42-、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。