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）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     。

②该化合物的化学式为         。若其晶胞边长为540.0pm，则密度为                       ，X与最近的Y之间的距离为                 

（2）在Y的氢化物(H₂Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是       。

（3）Y 与Z 可形成YZ₄^2－

①YZ₄^2－的空间构型为          (用文字描述)。

②写出一种与YZ₄^2－互为等电子体的分子的化学式：         。

（4）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   。

 

Answer 1

【答案】

（1）①4 ②ZnS ；4.1g/cm³；  （2）sp³

（3）①正四面体 ②CCl₄或SiCl₄等 （4）16N_A或16×6. 02×10²³个

【解析】

试题分析：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，且最外层电子数为2，所以X是Zn。元素Y基态原子的3p 轨道上有4个电子，则Y应该是S元素。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍，则Z是氧元素。

（1）①根据晶胞结构冰依据均摊法可知，在1个晶胞中，X离子的数目为个。

②同样计算可知，含有Y的数目也4个，所以该化合物的化学式为ZnS。根据晶胞的结构可知，若其晶胞边长为540.0pm，则密度＝。根据晶胞的结构可知，S原子周围的4个锌原子构成正四面体型结构，则X与最近的Y之间的距离为或或。

（2）H₂S是V形结构，则S原子是sp3杂化。

（3）①在SO₄^2－中中心原子S原子含有的孤对电子对数＝（6＋2－4×2）÷2＝0，所以YZ₄^2－的空间构型为正四面体。

②原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，则和SO₄^2－互为等电子体的可以是CCl₄或SiCl₄等。

（4）X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH₃)₄]Cl₂，由于1个氨气分子中含有3个σ键，另外又形成形成4个配位健，则含有的σ键数目是3×4＋4＝16，所以1mol该配合物中含有σ键的数目为16N_A或16×6. 02×10²³个

考点：考查核外电子排布式、共价键、等电子体、分子空间构型以及晶体类型的有关计算和判断

点评：该题是中等难度试题的考查，也是高考中的常见题型。试题综合性强，贴近高考，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的应试能力和逻辑推理能力以及空间的想象能力。有助于提升学生的学科素养，提高学生的应试能力。该题的难点是晶体的有关计算，所以熟练掌握好均摊法。