Question

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(gè)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(gè)晶胞中，X離子的數(shù)目為     。
②該化合物的化學(xué)式為         。若其晶胞邊長為540.0pm，則密度為                       ，X與最近的Y之間的距離為                 
（2）在Y的氫化物(H₂Y)分子中，Y原子軌道的雜化類型是       。
（3）Y 與Z 可形成YZ₄^2－
①YZ₄^2－的空間構(gòu)型為          (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：         。
（4）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   。

Answer 1

（1）①4 ②ZnS ；4.1g/cm³；  （2）sp³
（3）①正四面體 ②CCl₄或SiCl₄等 （4）16N_A或16×6. 02×10²³個(gè)

試題分析：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，所以X是Zn。元素Y基態(tài)原子的3p 軌道上有4個(gè)電子，則Y應(yīng)該是S元素。元素Z 的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，則Z是氧元素。
（1）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)冰依據(jù)均攤法可知，在1個(gè)晶胞中，X離子的數(shù)目為個(gè)。
②同樣計(jì)算可知，含有Y的數(shù)目也4個(gè)，所以該化合物的化學(xué)式為ZnS。根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，若其晶胞邊長為540.0pm，則密度＝。根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，S原子周圍的4個(gè)鋅原子構(gòu)成正四面體型結(jié)構(gòu)，則X與最近的Y之間的距離為或或。
（2）H₂S是V形結(jié)構(gòu)，則S原子是sp3雜化。
（3）①在SO₄^2－中中心原子S原子含有的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)＝（6＋2－4×2）÷2＝0，所以YZ₄^2－的空間構(gòu)型為正四面體。
②原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)分別都相等的是等電子體，則和SO₄^2－互為等電子體的可以是CCl₄或SiCl₄等。
（4）X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[X(NH₃)₄]Cl₂，由于1個(gè)氨氣分子中含有3個(gè)σ鍵，另外又形成形成4個(gè)配位健，則含有的σ鍵數(shù)目是3×4＋4＝16，所以1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為16N_A或16×6. 02×10²³個(gè)
點(diǎn)評(píng)：該題是中等難度試題的考查，也是高考中的常見題型。試題綜合性強(qiáng)，貼近高考，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)試能力和邏輯推理能力以及空間的想象能力。有助于提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，提高學(xué)生的應(yīng)試能力。該題的難點(diǎn)是晶體的有關(guān)計(jì)算，所以熟練掌握好均攤法。