Question

元素X 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。元素Y基態原子的3p軌道上有2個未成對電子。元素Z 的原子最外層電子數是其內層的3倍。

（1）X與Y所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。
①在1個晶胞中，X離子的數目為                 。
②該化合物的化學式為                。
（2）在Y的氫化物分子中，Y原子軌道的雜化類型是                   。
（3）Z的氫化物在乙醇中的溶解度大于Y的氫化物，其原因是                     。
（4）Y 與Z 可形成YZ₄^2－
①YZ₄^2－的空間構型為                          。
②寫出一種與YZ₄^2－互為等電子體的分子的化學式：                          。
（5）X的氯化物與氨水反應可形成配合物[X(NH₃)₄]Cl₂，1mol該配合物中含有σ鍵的數目為                      。

Answer 1

.(10分)（1）①4 （1分） ②ZnS（1分） （2）sp³（2分）
（3）水分子與乙醇分子之間形成氫鍵（2分）
（4）①正四面體（1分）  ②CCl₄或SiCl₄等（1分）
（5）16N_A或16×6. 02×10²³個（2分）

試題分析：元素X 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；元素Y基態原子的3p軌道上有4個電子，則Y是S元素；元素Z的原子最外層電子數是其內層的3倍，元素最外層電子數小于或等于8，所以Z是O元素。
（1）①根據晶胞的結構并依據均攤法可知，X離子數目＝。
②該晶胞中Y離子數目＝4，所以X和Y離子數目之比等于4:4即1:1，所以該化合物的化學式為ZnS。
（2）在H₂S中硫原子的價層電子數=2＋(6－2×1)÷2＝4，所以采用sp³雜化。
（3）在乙醇的水溶液中，水分子和乙醇分子之間易形成氫鍵，氫鍵的存在導致其溶解性增大。
（4）①SO₄^2-中價層電子數＝4＋(6＋2－4×2)÷2＝4，由于沒有孤電子對，所以是正四面體結構。
②原子數和價電子數均相等的是等電子體，所以與YZ₄^2－互為等電子體的分子的化學式為CCl₄或SiCl₄ 等。
（5）單鍵都是σ鍵，所以1mol配合物[X（NH₃）₄]Cl₂中，σ鍵數目＝（3×4＋4）N_A＝16N_A。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強，側重對學生能力的培養。本題考查的知識點比較多，涉及化學式的確定、氫鍵、雜化方式的判斷等知識點，明確化學式的確定方法、氫鍵對物質性質的影響、雜化方式的判斷方法等是解本題關鍵，注意配合物[Zn（NH₃）₄]Cl₂中，配位鍵也是σ鍵，為易錯點。