Question

15．X、Y、Z三元素的原子序数依次增大，三原子的核外最外层电子排布均为4s¹．
（1）X元素组成的单质的晶体堆积模型为b（填代号）．
a．简单立方堆积       
b．体心立方堆积
c．六方最密堆积       
d．面心立方最密堆积
（2）Y元素在其化合物中最高化合价为+6；YO₂Cl₂常温下为深红色液体，能与CCl₄、CS₂等互溶，据此可判断YO₂Cl₂是非极性（填“极性”或“非极性”）分子．
（3）ZCl微溶于水，但能溶解在氯化钾的浓溶液中，原因是Cu⁺和Cl^-间通过配位键形成的配离子易溶于水．
（4）ZCl的晶胞结构如图所示，已知晶胞边长为a pm，密度为ρ g/cm³，则阿伏加德罗常数可表示为$\frac{4×99.5}{ρ（a×1{0}^{-10}）^{3}}$/mol（列式表示）．
（5）已知ZnS的晶体结构与ZCl相似，下表列出了离子半径和熔点数据，解释ZnS和ZCl的熔点差异的主要原因ZnS和CuCl结构相似，Zn²⁺和Cu⁺、S^2-和Cl^-的半径相差不大，Zn²⁺、S^2-比Cu⁺、Cl^-带的电荷数多，所以ZnS的晶格能比CuCl大，ZnS的熔点比CuCl高．

r（Zn2+）	r（Z+）	r（S2-）	r（Cl-）	熔点
				ZnS	ZCl
74pm	77pm	184pm	181pm	1700℃	430℃

Answer 1

分析 X、Y、Z三元素的原子序数依次增大，三原子的核外最外层电子排布均为4s¹，X是K元素、Y是Cr元素、Z是Cu元素，
（1）X是K元素，其单质属于体心立方最密堆积；      
（2）Y是Cr元素，其价电子数是6，所以其最高正化合价为+6价；根据相似相溶原理判断该分子类型；
（3）Cu⁺和Cl^-间易形成配离子，该配离子易溶于水；
（4）该晶胞中Cu离子个数=4、Cl离子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞边长=apm=a×10^-10 cm，晶胞体积=（a×10^-10cm）³，阿伏伽德罗常数=$\frac{4M}{ρV}$；
（5）ZnS和CuCl结构相似，这两种物质都是离子晶体，离子晶体熔沸点与晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比．

解答 解：X、Y、Z三元素的原子序数依次增大，三原子的核外最外层电子排布均为4s¹，X是K元素、Y是Cr元素、Z是Cu元素，
（1）X是K元素，其单质属于体心立方最密堆积，故选b；      
（2）Y是Cr元素，其价电子数是6，其价电子易失电子，所以其最高正化合价为+6价；根据相似相溶原理知，非极性分子的溶质极易溶于非极性分子的溶剂，YO₂Cl₂能与CCl₄、CS₂等互溶，CCl₄、CS₂都是非极性分子，所以YO₂Cl₂为非极性分子，故答案为：+6；非极性；
（3）亚铜离子中含有空轨道、氯离子中含有孤电子对，所以Cu⁺和Cl^-间易形成配离子，该配离子易溶于水，所以CuCl微溶于水，但能溶解在氯化钾的浓溶液中，
故答案为：Cu⁺和Cl^-间通过配位键形成的配离子易溶于水；
（4）该晶胞中Cu离子个数=4、Cl离子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞边长=apm=a×10^-10 cm，晶胞体积=（a×10^-10cm）³，阿伏伽德罗常数=$\frac{4M}{ρV}$=$\frac{4×99.5}{ρ（a×1{0}^{-10}）^{3}}$/mol，
故答案为：$\frac{4×99.5}{ρ（a×1{0}^{-10}）^{3}}$/mol；
（5）ZnS和CuCl结构相似，Zn²⁺和Cu⁺、S^2-和Cl^-的半径相差不大，Zn²⁺、S^2- 比Cu⁺、Cl^-带的电荷数多，所以ZnS的晶格能比CuCl大，ZnS的熔点比CuCl高，
故答案为：ZnS和CuCl结构相似，Zn²⁺和Cu⁺、S^2-和Cl^-的半径相差不大，Zn²⁺、S^2- 比Cu⁺、Cl^-带的电荷数多，所以ZnS的晶格能比CuCl大，ZnS的熔点比CuCl高．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、离子晶体熔沸点影响因素、相似相溶原理等知识点，这些都是高频考点，难点是晶胞计算，注意晶格能大小影响因素，题目难度不大．