Question

2．元素X 位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2．元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子．元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍．
（1）X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示．
①在1個晶胞中，X離子的數(shù)目為4．
②該化合物的化學(xué)式為ZnO．
（2）在Y的氫化物（H₂Y）分子中，Y原子軌道的雜化類型是sp³雜化．
（3）Z的氫化物（H₂Z）在乙醇中的溶解度大于H₂Y，其原因是水分子與乙醇分子之間形成氫鍵．
（4）Y與Z可形成YZ₄^2-
①YZ₄^2-的空間構(gòu)型為正四面體（用文字描述）．
②寫出一種與YZ₄^2-互為等電子體的分子的化學(xué)式：CCl₄或SiCl₄．
（5）X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[X（NH₃）₄]Cl₂，1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為16N_A．

Answer 1

分析 元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2，核外電子數(shù)為2+8+18+2=30，則X為Zn；元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子，則Y為S元素；元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，故Z為O元素．
（1）根據(jù)均攤法計算晶胞中Zn、O原子數(shù)目，進(jìn)而確定化學(xué)式；
（2）氫化物H₂S分子中S原子形成2個σ鍵，含有2對孤對電子，雜化軌道數(shù)目為4；
（3）水分子與乙醇分子之間形成氫鍵；
（4）①計算SO₄^2-中S原子孤電子對數(shù)、價層電子對數(shù)確定其空間結(jié)構(gòu)；
②原子數(shù)目相等、價電子總數(shù)相等的微�；�為等電子體；
（5）X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[Zn（NH₃）₄]Cl₂，1mol該配合物中含有12molN-H、4mol配位鍵．

解答 解：元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2，核外電子數(shù)為2+8+18+2=30，則X為Zn；元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個電子，則Y為S元素；元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，故Z為O元素．
（1）①在一個晶胞中，X離子的數(shù)目8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，
故答案為：4；
②一個晶胞中，X離子的數(shù)目4，Y離子數(shù)目為4，該化合物的化學(xué)式為ZnO，
故答案為：4；ZnO；
（2）氫化物H₂S分子中S原子形成2個σ鍵，含有2對孤對電子，雜化軌道數(shù)目為4，故S原子采取sp³雜化，
故答案為：sp³雜化；
（3）水分子與乙醇分子之間形成氫鍵，H₂O在乙醇中的溶解度大于H₂S，
故答案為：水分子與乙醇分子之間形成氫鍵；
（4）①SO₄^2-中S原子孤電子對數(shù)為$\frac{6+2-2×4}{2}$=0，價層電子對數(shù)為4+0=4，故其空間結(jié)構(gòu)為正四面體，
故答案為：正四面體；
②原子數(shù)目相等、價電子總數(shù)相等的微粒互為等電子體，一種與SO₄^2-互為等電子體的分子的化學(xué)式：CCl₄或SiCl₄，
故答案為：CCl₄或SiCl₄；
（5）X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[Zn（NH₃）₄]Cl₂，1mol該配合物中含有12molN-H、4mol配位鍵，故含有σ 鍵的數(shù)目為16N_A，
故答案為：16N_A．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、雜化方式與空間構(gòu)型判斷、氫鍵、配合物、晶胞計算等，難度不大，元素推斷是解題的關(guān)鍵，注意氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響．