Question

X、Y、Z是前四周期的三種元素，X原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，元素Y原子桉外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子，元素Z的L層p軌道中有4個(gè)電子．
（1）X的基態(tài)原子棱外電于排布式是

 

．Y、Z兩種元素第一電離能從大到小的順序是

 

（填元素符號(hào)）．
（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（NH₃）₄]Cl₂的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物，1mol該配合物中含有 σ鍵的數(shù)目為

 

．
（5）x與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示．已知該晶體密度為ag．cm^-3，N_A表示阿伏加德羅 常數(shù)，則該晶胞體積為

 

cm³．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：X、Y、Z是前四周期的三種元素，X原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，則X的最外層有2個(gè)電子，所以X的d軌道中的電子數(shù)為10，則X的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，X為30號(hào)鋅元素；元素Y原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子，則Y的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，所以Y為硫元素，元素Z的L層p軌道中有4個(gè)電子，則Z的核外電子排布為1s²2s²2p⁴，所以Z為氧元素，
（1）根據(jù)上面的分析可知電子排布式，根據(jù)元素周期律判斷第一電離能大�。�
（2）根據(jù)Y的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷雜化方式；
（3）根據(jù)硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)及孤電子對(duì)數(shù)判斷空間構(gòu)型，根據(jù)等電子體的概念寫等電子體；
（4）每個(gè)共價(jià)鍵中都有一個(gè)σ鍵，據(jù)此判斷；
（5）根據(jù)V=

m

ρ

計(jì)算．

解答： 解：X、Y、Z是前四周期的三種元素，X原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，則X的最外層有2個(gè)電子，所以X的d軌道中的電子數(shù)為10，則X的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，X為30號(hào)鋅元素；元素Y原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子，則Y的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，所以Y為硫元素，元素Z的L層p軌道中有4個(gè)電子，則Z的核外電子排布為1s²2s²2p⁴，所以Z為氧元素，
（1）根據(jù)上面的分析可知，X的基態(tài)原子棱外電于排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，Y為硫，Z為氧，根據(jù)元素周期律可知，兩種元素第一電離能從大到小的順序是O＞S，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；O＞S；
（2）在H₂S分子中，S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

6+2

2

=4，所以S原子的軌道的雜化類型是sp³，故答案為：sp³；
（3）①因?yàn)樵赟O₄^2-中，硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

6+2

2

=4，硫原子周圍沒有孤電子對(duì)，所以SO₄^2-的空間構(gòu)型為正四面體，故答案為：正四面體；
②根據(jù)等電子體原理，與SO₄^2-互為等電子體的分子的化學(xué)式為SCl₄或SiCl₄，故答案為：SCl₄或SiCl₄；
（4）在配合物[Zn（NH₃）₄]Cl₂中，氨分子與鋅離子之間有4個(gè)σ鍵，每個(gè)氨分子中含有3個(gè)σ鍵，所以一個(gè)配合物離子中含有16個(gè)σ鍵，所以1mol該配合物中含有16N_A或6×6.02×10²³個(gè)σ鍵，
故答案為：16N_A或6×6.02×10²³；
（5）根據(jù)Zn與S所形成化合物晶體的晶胞可知，每個(gè)晶胞中含有鋅離子數(shù)為8×

1

8

+6×

1

2

=4，硫離子數(shù)為4，根據(jù)V=

m

ρ

可知，該晶胞體積為

4×(65+32) NA

a

cm³=

388

aNA

cm³，故答案為：

388

aNA

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查元素的推斷以及分子雜化方式、離子空間構(gòu)型、第一電離能大小比較、核外電子排布、晶胞的計(jì)算等，綜合性較強(qiáng)，難度中等，注意物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)的靈活運(yùn)用．