元素X.D位于第四周期.其基态原子的内层轨道全部排满电子.且最外层电子数分别为2和1．元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子．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(H2Y)分子中.Y原子轨道的杂化类型是sp3杂化．(3)Z的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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18．元素X、D位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数分别为2和1．元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子．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（H₂Y）分子中，Y原子轨道的杂化类型是sp³杂化．
（3）Z的氢化物（H₂Z）在乙醇中的溶解度大于H₂Y，其原因是水分子与乙醇分子之间形成氢键．
（4）Y与Z可形成YZ₄^2-，YZ₄^2-的空间构型为正四面体（用文字描述）．
（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16N_A．
（6）已知D、Z能形成晶胞结构如图2所示的两种化合物，则化学式：乙为Cu₂O；高温时，甲易转化为乙的原因为Cu₂O中Cu的各轨道均为全充满状态，较稳定．

分析元素X、D位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数分别为2和1，则X原子核外电子数为2+8+18+2=30，则X为Zn，D原子核外电子数为2+8+18+1=29，则D为Cu；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，故Y为S元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故Z为O元素．
（1）根据均摊法计算晶胞中Zn、S原子数目，进而确定化学式；
（2）H₂S分子中S原子形成2个σ键，含有2对孤对电子，杂化轨道数目为4；
（3）水分子与乙醇分子之间形成氢键；
（4）SO₄^2-中S原子孤电子对数=$\frac{6+2-2×4}{2}$=0，价层电子对数=4+0=4；
（5）X的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn（NH₃）₄]Cl₂，1mol该配合物中含有12molN-H、4mol配位键；
（6）Cu与O形成CuO、Cu₂O，根据均摊法计算晶胞中黑色球、白色球数目，可知甲为CuO，乙为Cu₂O，Cu₂O中Cu的各轨道均为全充满状态，较稳定．

解答解：元素X、D位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数分别为2和1，则X原子核外电子数为2+8+18+2=30，则X为Zn，D原子核外电子数为2+8+18+1=29，则D为Cu；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，故Y为S元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故Z为O元素．
（1）①在一个晶胞中，X离子的数目8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，
故答案为：4；
②一个晶胞中，X离子的数目4，Y离子数目为4，该化合物的化学式为ZnS，
故答案为：ZnS；
（2）氢化物H₂S分子中S原子形成2个σ键，含有2对孤对电子，杂化轨道数目为4，故S原子采取sp³杂化，
故答案为：sp³杂化；
（3）水分子与乙醇分子之间形成氢键，H₂O在乙醇中的溶解度大于H₂S，
故答案为：水分子与乙醇分子之间形成氢键；
（4）SO₄^2-中S原子孤电子对数=$\frac{6+2-2×4}{2}$=0，价层电子对数=4+0=4，空间构型为正四面体，
故答案为：正四面体；
（5）X的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn（NH₃）₄]Cl₂，1mol该配合物中含有12molN-H、4mol配位键，故含有σ 键的数目为16N_A，
故答案为：16N_A；
（6）Cu与O形成CuO、Cu₂O，甲晶胞中黑色球为4，白色球数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，甲的化学式为CuO，甲晶胞中黑色球为4，白色球数目为1+8×$\frac{1}{8}$=2，乙的化学式为Cu₂O，Cu₂O中Cu的各轨道均为全充满状态，较稳定，高温时甲易转化为乙，
故答案为：Cu₂O；Cu₂O中Cu的各轨道均为全充满状态，较稳定．

点评本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、杂化方式与空间构型判断、氢键、配合物、晶胞计算等，难度不大，元素推断是解题的关键，注意氢键对物质性质的影响．

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