题目内容

18．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2个未成对电子．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图所示．
①在1个晶胞中，X离子的数目为4．
②该化合物的化学式为ZnS．
（2）在Y的氢化物分子中，Y原子轨道的杂化类型是sp3．
（3）Z的氢化物在乙醇中的溶解度大于Y的氢化物，其原因是水分子与乙醇分子间能形成氢键．
（4）Y 与Z 可形成YZ42-
①YZ42-的空间构型为正四面体．
②写出一种与YZ42-互为等电子体的分子的化学式：CCl4或SiCl4．
（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16NA．

分析 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，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为2，所以该原子有30个电子，为Zn元素；元素Y基态原子的3p轨道上有2个未成对电子，则Y是S或Si元素，结合题中与Zn形成的晶胞结构可知，在晶胞中X离子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，Y离子数为4，所以X、Y的个数比为1：1，可推得Y为S元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，元素最外层电子数小于或等于8，所以Z是O元素，据此答题．

解答 解：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，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为2，所以该原子有30个电子，为Zn元素；元素Y基态原子的3p轨道上有2个未成对电子，则Y是S或Si元素，结合题中与Zn形成的晶胞结构可知，在晶胞中X离子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，Y离子数为4，所以X、Y的个数比为1：1，可推得Y为S元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，元素最外层电子数小于或等于8，所以Z是O元素，
（1）根据上面的分析可知，①在1个晶胞中，X离子的数目为4，
②X为Zn，Y为S，X、Y的个数比为1：1，所以该化合物的化学式为ZnS，
故答案为：4；ZnS； 
（2）H2S分子中，S原子的价层电子数=$\frac{6+2}{2}$=4，所以S原子的轨道的杂化类型是sp3杂化，
故答案为：sp3；
（3）在乙醇中的溶解度：H2O大于H2S，其主要原因是：水分子与乙醇分子间能形成氢键，
故答案为：水分子与乙醇分子间能形成氢键；
（4）①SO42-中S原子的价层电子数=4+$\frac{1}{2}$（6+2-4×2）=4，且没有孤电子对，所以是正四面体结构，
故答案为：正四面体；
②与SO42-互为等电子体的分子的化学式为CCl4或SiCl4，
故答案为：CCl4或SiCl4；
（5）Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn（NH3）4]Cl2，一个化学式[Zn（NH3）4]Cl2中含有16个σ键，则1mol该配合物中含有σ键的数目16NA，
故答案为：16NA．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及化学式确定、原子杂化方式判断、化学键的计算等知识点，熟练掌握基础知识并灵活运用基础知识解答问题是解本题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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8．如图所示，a、b两电极材料分别为铁丝和铜丝．则以下说法不正确的是（　　）
A．该装置可以构成原电池，也可构成电解池
B．a 极可能发生反应：Cu2++2e-→Cu
C．b 电极质量可能增加
D．该过程可能有大量气体产生
9．2011年5月24日，台湾地区有关方面向国家质检总局通报，发现部分饮品中用于分散乳化油脂的食品添加剂“起云剂”中含有禁用物质“塑化剂”．起云剂常见原料是阿拉伯胶、乳化剂、棕榈油或葵花油，祸首台湾昱伸公司制造起云剂时偷梁换柱，用塑化剂取代成本贵5倍的棕榈油以图牟取暴利，与工业酒精勾兑、苏丹红、三聚氰胺事件类同，是极其恶劣的制假行为和严重的食品安全事件．塑化剂中最常见为邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯，简称DOP或DEHP，可用乙醛与邻苯二甲酸酸酐分步合成制得，路线如图．        
（1）2CH3CHO$→_{①}^{NaOH}$CH3CH（OH）CH2CHO$→_{②}^{-H_{2}O}$CH3CH=CHCHO$\stackrel{③}{→}$CH3CH2CH2CHO
（2）
（3）利用邻苯二甲酸酸酐与2-乙基-1-乙醇合成DEHP

下列说法正确的是（　　）
A．合成过程涉及加成、消去、酯化、聚合等类型的有机反应
B．步骤（1）中②反应发生的条件是在NaOH/醇溶液中加热，反应类型是消去反应
C．步骤（1）（2）连续操作时，③、⑤消耗H2物质的量相等
D．⑥反应方程式中产物H2O系数x=2，及时除去⑥中反应釜内的水可提高DEHP产率
6．法国化学家格林尼亚因发明了格氏试剂，推动了有机化学合成的发展，于1912年获得诺贝尔化学奖，留下了化学史上“浪子回头金不换”的佳话．格氏试剂（卤代烃基镁）的合成方法是：RX+Mg$\stackrel{乙醛}{→}$RMgX（格氏试剂）．生成的卤代烃基镁与具有羰基结构的化合物（醛、酮等）发生反应，再水解就能合成指定结构的醇：
+RMgX→
现以某烃X（分子式C4H8）为原料合成的有机物J（分子式C10H16O4），合成线路如图：

已知：①烃X为与链状结构，与HBr反应只生成一种产物A
②G的分子式为C8H16，核磁共振氢谱有三个吸收峰
③有机物J分子具有六元环的结构
请按要求填空：
（1）X的结构简式是CH3CH=CHCH3；
（2）F名称为3，4-二甲基-3-己醇，F的同分异构体很多，满足主链5个碳原子且分子中含五个甲基的醇类同分异构体有8种；
（3）写出A生成B的化学反应方程式，
（4）写出I生成J的化学反应方程式．
13．下列各项中表达正确的是（　　）
A．氟原子的结构示意图：B．乙烯结构式：CH2=CH2
C．乙炔球棍模型：D．NH3的电子式：
3．根据图示填空

（1）化合物A中含氧官能团的名称是醛基、羧基．
（2）1mol A与2mol H2反应生成1mol E，其反应方程式是OHCCH=CHCOOH+2H2$\stackrel{一定条件下}{→}$HOCH2CH2CH2COOH．
（3）B在酸性条件下与Br2反应得到D，D的结构简式是HOOCCHBrCHBrCOOH．写出D与NaOH溶液反应的化学方程式HOOCCHBrCHBrCOOH+4NaOH$\stackrel{△}{→}$NaOOCCH（OH）CH（OH）COONa+2H2O+2NaBr
（4）F的结构简式是．
10．某同学为了测试能使带余烬木条复燃所需氧气的最低浓度，设计了如下实验方案：
①取5只大小相同的集气瓶，标为1，2，3，4，5，分别倒扣在水槽中并使瓶内留有10%，20%，30%，40%，50%体积的水，并用毛玻璃盖住．
②向大试管中加入1：10（质量比）的二氧化锰和氯酸钾的混合物，加热使其反应，分别用排水集气法将上述1～5号瓶中水排去，再用玻璃片盖住集气瓶口取出放置好．
③分别将带有余烬的木条伸入1～5号瓶中，观察并记录现象如下：
编号12345
现象微亮亮很亮复燃复燃
请回答下列问题．
（1）用排水法集气收得氧气后，3号瓶中氧气的体积分数约为44.7%．
（2）如果要得到更精确的数据，下一步实验研究应如何做？
17．在标准状况下，下列气体中的物质的量最大的是（　　）
A．CO2，100 mLB．O2，200 mLC．N2，400 mLD．CH4，600 mL
18．无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等．工业上由铝土矿（主要成分是A12O3和Fe2O3）和石油焦（主要成分是C）按如图所示流程进行一系列反应来制备无水AlCl3．

（1）氯化铝在加热条件下易升华，气态氯化铝的化学式为Al2Cl6，每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构，则AlCl3是分子晶体，其结构式为．
（2）氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式是A12O3+3C12+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2A1C13+3CO．
（3）冷却器排出的尾气中含有大量CO和少量Cl2，需用Na2SO3溶液除去Cl2，此反应的离子方程式为：SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+．
（4）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是：除去FeCl3．
（5）AlCl3产品中Fe元素含量直接影响其品质，为测定产品中Fe元素的含量，现称取16.25g无水AlCl3产品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重残留固体质量为0.32g．则产品中Fe元素的含量为：96%．

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