Question

5．元素X位于第四周期，其基態原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為2．元素Y基態原子的3p軌道上有4個電子．元素Z的原子最外層電子數是其內層的3倍．
（1）寫出X原子外圍電子排布圖：
（2）X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示．該化合物的化學式為ZnS．
（3）Z的氫化物（H₂Z）在乙醇中的溶解度大于H₂Y，其原因是水分子與乙醇分子之間形成氫鍵．
（4）Y與Z可形成YZ₄^2-離子，其空間構型為正四面體（用文字描述）．寫出一種與YZ₄^2-互為等電子體的分子的化學式：CCl₄或SiCl₄．
（5）X的氯化物與氨水反應可形成配合物[X（NH₃）₄]Cl₂，1mol該配合物中含有σ鍵的數目為16N_A．

Answer 1

分析 元素X位于第四周期，其基態原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為2，核外電子數為2+8+18+2=30，則X為Zn；元素Y基態原子的3p軌道上有4個電子，則Y為S元素；元素Z的原子最外層電子數是其內層的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，故Z為O元素，據此答題；

解答 解：元素X位于第四周期，其基態原子的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為2，核外電子數為2+8+18+2=30，則X為Zn；元素Y基態原子的3p軌道上有4個電子，則Y為S元素；元素Z的原子最外層電子數是其內層的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，故Z為O元素．
（1）X為Zn，X原子外圍電子排布圖為，
故答案為：；
（2）在一個晶胞中，X離子的數目8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Y離子數目為4，該化合物的化學式為ZnS，
故答案為：ZnS；
（3）水分子與乙醇分子之間形成氫鍵，H₂O在乙醇中的溶解度大于H₂S，
故答案為：水分子與乙醇分子之間形成氫鍵；
（4）SO₄^2-中S原子孤電子對數為$\frac{6+2-2×4}{2}$=0，價層電子對數為4+0=4，故其空間結構為正四面體，一種與SO₄^2-互為等電子體的分子的化學式：CCl₄或SiCl₄，
故答案為：正四面體；CCl₄或SiCl₄；
（5）X的氯化物與氨水反應可形成配合物[Zn（NH₃）₄]Cl₂，1mol該配合物中含有12molN-H、4mol配位鍵，故含有σ 鍵的數目為16N_A，
故答案為：16N_A．

點評 本題是對物質結構與性質的考查，涉及核外電子排布、雜晶胞計算、氫鍵、配合物、化學鍵等，注意對基礎知識的理解掌握，題目難度中等．