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10.元素X位于第四周期,其基态原子有4个未成对电子.Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,元素Z基态原子的3p轨道上有4个电子.
(1)Y与Z可形成多种化合物.
①元素Y与Z中电负性较大的是O(用元素符号描述).
②离子ZY32-的空间构型为三角锥形(用文字描述).
③写出一种与ZY2互为等电子体的氧化物分子的化学式SeO2
(2)Y的氢化物(H2Y)在乙醇中的溶解度大于H2Z,其原因是H2O分子与乙醇分子间可形成氢键,而H2S不能.
(3)含X2+的溶液与KCN、氨水反应可得到化合物K3[X(CN)5(NH3)].
①基态X2+的电子排布式是1s22s22p63s23p63d6
②1mol配合物K3[X(CN)5(NH3)]中含σ键的数目为14mol.
(4)右图为X与Z所形成的一种化合物的基本结构单元,推测该化合物的化学式:Fe3S8

分析 元素X位于第四周期,其基态原子有4个未成对电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则X为Fe;Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,故Y为O元素;元素Z基态原子的3p轨道上有4个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,则Z为S元素.
(1)①同主族自上而下电负性减小;
②计算SO32-中S原子孤电子对数、价层电子对数,进而确定空间构型;
③原子数目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体;
(2)H2O分子与乙醇分子间可形成氢键,而H2S不能;
(3)①根据能量最低原理书写基态Fe2+的电子排布式;
②氨气分子中有3个σ键,CN-中含有1个σ键,形成6个配位键,也属于σ键;
(4)根据均摊法,晶胞中S、Fe原子数目,进而确定化学式.

解答 解:元素X位于第四周期,其基态原子有4个未成对电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则X为Fe;Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,故Y为O元素;元素Z基态原子的3p轨道上有4个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,则Z为S元素.
(1)①同主族自上而下电负性减小,故电负性O>S,故答案为:O;
②离子SO32-中S原子孤电子对数=$\frac{6+2-2×3}{2}$=1,价层电子对数=3+1=4,为三角锥形,故答案为:三角锥形;
③原子数目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体,则一种与SO2互为等电子体的氧化物分子的化学式为:SeO2等,故答案为:SeO2
(2)H2O分子与乙醇分子间可形成氢键,而H2S不能,H2O在乙醇中的溶解度大于H2S,
故答案为:H2O分子与乙醇分子间可形成氢键,而H2S不能;
(3)①基态Fe2+的电子排布式是:1s22s22p63s23p63d6,故答案为:1s22s22p63s23p63d6
②氨气分子中有3个σ键,CN-中含有1个σ键,形成6个配位键,也属于σ键,1mol配合物K3[Fe(CN)5(NH3)]中含14molσ键,故答案为:14mol;
(4)根据均摊法,晶胞中S原子数目为4,Fe原子数目为1+4×$\frac{1}{8}$=1.5,Fe、S原子数目之比为3:8,故化学式为:Fe3S8,故答案为:Fe3S8

点评 本题考查是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、电负性、空间构型判断、氢键、化学键、晶胞计算等,注重对基础知识的考查.

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