Question

【题目】元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p 轨道上有4个电子。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。

（1）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。

①在1个晶胞中，X离子的数目为 。

②该化合物的化学式为 。

（2）在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是 。

（3）Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是 。

（4）Y 与Z 可形成YZ42－

①YZ42－的空间构型为 。

②写出一种与YZ42－互为等电子体的分子的化学式： 。

（5）X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为 。

Answer 1

【答案】1）①4 ②ZnS（2）sp3（3）水分子与乙醇分子之间形成氢键

（4）①正四面体 ②CCl4或SiCl4等 （5）16NA或16×6. 02×1023个

【解析】本题主要考查原子结构与性质知识，意在考查考生的空间想象能力及对物质结构和性质的理解能力。X的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，X为Zn；Y的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，Y为S；根据Z的信息可知Z为O。(1)①由晶胞结构可知，X分别位于晶胞的顶点和面心，根据晶胞中原子的“分摊法”可计算一个晶胞中的X原子数为：8×1/8＋6×1/2＝4。②Y原子全部在晶胞中，故一个晶胞中含有4个Y原子。故该化合物的化学式为ZnS。(2)H2S分子中S原子有两对成键电子和两对孤对电子，所以H2S分子中S原子的轨道杂化类型为sp3杂化。(3)H2O与乙醇可以形成分子间氢键，使得水与乙醇互溶；而H2S与乙醇不能形成分子间氢键，故H2S在乙醇中的溶解度小于H2O。(4)①SO42-的中心原子S周围有4对成键电子，形成以S为体心，O为顶点的正四面体结构；②SO42-中S、O最外层均为6个电子，故SO42-中原子最外层共有32个电子；CCl4、SiCl4中原子的最外层电子总数均为4＋7×4＝32，故SO42-、CCl4、SiCl4为等电子体。(5)[Zn(NH3)4]Cl2中[Zn(NH3)4]2＋与Cl－形成离子键，而[Zn(NH3)4]2＋中含有4个Zn—N键(配位键)和12个N—H键，共16个共价单键，故1 mol该配合物中含有16 mol σ键。