Question

10．元素X位于第四周期，其基態原子有4個未成對電子．Y原子最外層電子數是其內層電子總數的3倍，元素Z基態原子的3p軌道上有4個電子．
（1）Y與Z可形成多種化合物．
①元素Y與Z中電負性較大的是O（用元素符號描述）．
②離子ZY₃^2-的空間構型為三角錐形（用文字描述）．
③寫出一種與ZY₂互為等電子體的氧化物分子的化學式SeO₂．
（2）Y的氫化物（H₂Y）在乙醇中的溶解度大于H₂Z，其原因是H₂O分子與乙醇分子間可形成氫鍵，而H₂S不能．
（3）含X²⁺的溶液與KCN、氨水反應可得到化合物K₃[X（CN）₅（NH₃）]．
①基態X²⁺的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶．
②1mol配合物K₃[X（CN）₅（NH₃）]中含σ鍵的數目為14mol．
（4）右圖為X與Z所形成的一種化合物的基本結構單元，推測該化合物的化學式：Fe₃S₈．

Answer 1

分析 元素X位于第四周期，其基態原子有4個未成對電子，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，則X為Fe；Y原子最外層電子數是其內層電子總數的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，故Y為O元素；元素Z基態原子的3p軌道上有4個電子，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，則Z為S元素．
（1）①同主族自上而下電負性減小；
②計算SO₃^2-中S原子孤電子對數、價層電子對數，進而確定空間構型；
③原子數目相等、價電子總數也相等的微�；�為等電子體；
（2）H₂O分子與乙醇分子間可形成氫鍵，而H₂S不能；
（3）①根據能量最低原理書寫基態Fe²⁺的電子排布式；
②氨氣分子中有3個σ鍵，CN^-中含有1個σ鍵，形成6個配位鍵，也屬于σ鍵；
（4）根據均攤法，晶胞中S、Fe原子數目，進而確定化學式．

解答 解：元素X位于第四周期，其基態原子有4個未成對電子，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，則X為Fe；Y原子最外層電子數是其內層電子總數的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，故Y為O元素；元素Z基態原子的3p軌道上有4個電子，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，則Z為S元素．
（1）①同主族自上而下電負性減小，故電負性O＞S，故答案為：O；
②離子SO₃^2-中S原子孤電子對數=$\frac{6+2-2×3}{2}$=1，價層電子對數=3+1=4，為三角錐形，故答案為：三角錐形；
③原子數目相等、價電子總數也相等的微粒互為等電子體，則一種與SO₂互為等電子體的氧化物分子的化學式為：SeO₂等，故答案為：SeO₂；
（2）H₂O分子與乙醇分子間可形成氫鍵，而H₂S不能，H₂O在乙醇中的溶解度大于H₂S，
故答案為：H₂O分子與乙醇分子間可形成氫鍵，而H₂S不能；
（3）①基態Fe²⁺的電子排布式是：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶；
②氨氣分子中有3個σ鍵，CN^-中含有1個σ鍵，形成6個配位鍵，也屬于σ鍵，1mol配合物K₃[Fe（CN）₅（NH₃）]中含14molσ鍵，故答案為：14mol；
（4）根據均攤法，晶胞中S原子數目為4，Fe原子數目為1+4×$\frac{1}{8}$=1.5，Fe、S原子數目之比為3：8，故化學式為：Fe₃S₈，故答案為：Fe₃S₈．

點評 本題考查是對物質結構與性質的考查，涉及核外電子排布、電負性、空間構型判斷、氫鍵、化學鍵、晶胞計算等，注重對基礎知識的考查．