Question

元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2．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）Z的氢化物（H₂Z）与乙醇互溶，而H₂Y在乙醇中溶解度较小，其原因是

 

．
（2）Y与Z形成YZ₄^2-的空间构型为

 

．
（3）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示．
①在一个晶胞中，X离子的数目为

 

；
②若该化合物的密度为a g?cm^-3，则晶胞的体积是

 

 cm³（只要求列出计算式，阿伏加德罗常数用N_A表示）．

Answer 1

考点：晶胞的计算,位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为2，所以该原子有30个电子，为Zn元素；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，则Y是S元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，元素最外层电子数小于或等于8，所以Z是O元素．

解答： 解：元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数=2+8+18=28，且最外层电子数为2，所以该原子有30个电子，为Zn元素；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，则Y是S元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，元素最外层电子数小于或等于8，所以Z是O元素．
（1）在乙醇的水溶液中，水分子和乙醇分子之间易形成氢键，氢键的存在导致其溶解性增大，故答案为：水分子与乙醇分子之间形成氢键；
（2）SO₄^2-中价层电子数=4+

1

2

（6+2-4×2）=4，且没有孤电子对，所以是正四面体结构，故答案为：正四面体；
（3）①根据均摊法可知，在一个晶胞中，X离子的数目为8×

1

8

+6×

1

2

=4，故答案为：4；
②X与Y所形成化合物晶体为ZnS，在每个晶胞中含有4个锌离子和4个硫离子，所以晶胞的体积为

4×(65+32) NA

a

cm³=

388

aNA

cm³，故答案为：

388

aNA

；

点评：本题考查物质结构和性质，涉及氢键对物质性质的影响、离子空间构型、晶胞的结构及密度的计算，中等难度．