Question

【題目】短周期元素X、Y的價電子數相同，且原子序數之比等于1∶2；元素Z是人體必需的微量元素，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。

（1）與X同周期且第一電離能比X大的元素有_____種。

（2）基態Y原子中，能量最高的核外電子占據的能級的電子云輪廓圖形狀為____。

（3）X與Y可形成多種微粒，其中微粒的立體構型為正四面體形的是____（寫化學式），寫出兩種與它互為等電子體的粒子的化學式_____（寫一種分子和一種離子）

（4）Y與Z形成的某種晶體的晶胞如圖所示，該晶胞中Z微粒的配位數為_____，該化合物的化學式為_____。

（5）已知ZY晶體的熔點約為1700℃，ZX與ZY結構相似，其熔點為1975℃，構成ZY晶體的作用力是_____，ZX熔點較高的原因是_____。

Answer 1

【答案】3 紡錘形（或啞鈴形） SO42－ CCl4、PO43－ 4 ZnS 離子鍵 氧原子半徑小，與鋅離子形成的離子鍵的鍵能大

【解析】

短周期元素X、Y的價電子數相同，價電子數相同的短周期元素的序數差為2或者8，且原子序數之比等于1∶2，元素X、Y分別為O、S；元素Z是人體必需的微量元素，位于第四周期，其基態原子的內層軌道全部排滿電子，則內層電子數=2+8+18=28，且最外層電子數為2，所以該原子有30個電子，為Zn元素。

（1）N元素2p3為半充滿狀態，結構穩定，與O同周期且第一電離能比O大的元素有N、F、Ne共3種。故答案為：3；

（2）基態S原子中，3p能量最高，核外電子占據的能級的電子云輪廓圖形狀為紡錘形（或啞鈴形）。故答案為：紡錘形（或啞鈴形）；

（3）O與S可形成多種微粒，SO42－鍵合電子對數為BP=4，孤電子對數為LP= =0，則其價電子對數為VP=BP+LP=4，根據雜化軌道理論，中心原子S為sp3雜化，立體構型為正四面體形，兩種與它互為等電子體的粒子的化學式CCl4、PO43－（寫一種分子和一種離子），故答案為：SO42－；CCl4、PO43－；

（4）晶胞中每個Zn與4個S相連，晶胞中Zn微粒的配位數為4；屬于立方晶胞，頂點粒子占，面心粒子占，晶胞內部粒子為整個晶胞所有，Y為S，Z為Zn，根據晶胞結構，一個晶胞中含有S的個數為8×+6×=4，含有Zn的個數為4，因此該化合物的化學式為ZnS；

故答案為：4；ZnS；

（5）ZnS晶體的熔點約為1700℃，ZnO與ZnS結構相似，其熔點為1975℃，構成ZnS晶體的作用力是離子鍵，ZnO熔點較高的原因是氧原子半徑小，與鋅離子形成的離子鍵的鍵能大。故答案為：離子鍵；氧原子半徑小，與鋅離子形成的離子鍵的鍵能大。