Question

19．ⅥA族的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表現出多種化合價，含ⅥA族元素的化合物在研究和生產中有許多重要用途．請回答下列問題：
（1）氧元素能形成繁多的氧化物，請寫出一個與CO₂等電子的化合物N₂O等；
（2）把Na₂O、SiO₂、P₂O₅三種氧化物按熔沸點由高到低順序排列SiO₂＞Na₂O＞P₂O₅；
（3）原子的第一電離能是指氣態電中性基態原子失去一個電子轉化為氣態基態正離子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序為O＞S＞Se；
（4）Se原子基態核外電子的排布式為[Ar]3d¹⁰4s²4p⁴；
（5）SO₃^2-離子中硫原子的雜化方式sp³，該離子的立體構型為三角錐形；
（6）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．X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示．
①在一個晶胞中，X離子的數目4，該化合物的化學式為ZnO；
②Z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；
③Y與Z可形成YZ₄^2-．YZ₄^2-的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；
④X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 （1）原子總數相等價電子總數相等的微粒互為等電子體；
（2）物質熔沸點：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體；
（3）同主族自上而下元素第一電離能增大；
（4）Se為34號元素，根據核外電子排布規律書寫；
（5）計算S原子價層電子對數、孤電子對數，確定其雜化方式及空間構型；
（6）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．

解答 解：（1）原子總數相等價電子總數相等的微粒互為等電子體，與CO₂等電子的化合物為N₂O等；
故答案為：N₂O等；
（2）Na₂O是離子晶體、SiO₂是原子晶體、P₂O₅屬于分子晶體，故熔沸點：SiO₂＞Na₂O＞P₂O₅，
故答案為：SiO₂＞Na₂O＞P₂O₅；
（3）同主族自上而下元素第一電離能增大，故第一電離能：O＞S＞Se，
故答案為：O＞S＞Se；
（4）Se為34號元素，核外電子排布式為：[Ar]3d¹⁰4s²4p⁴，
故答案為：[Ar]3d¹⁰4s²4p⁴；
（5）SO₃^2-離子中硫原子的孤電子對數=$\frac{6+2-2×3}{2}$=1，價層電子對數為3+1=4，故S原子采取sp³雜化，該離子的立體構型為：三角錐形，
故答案為：sp³；三角錐形；
（6）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ZnO，
故答案為：4；ZnO；
②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；
③SO₄^2-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；
④X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，涉及等電子體、熔沸點比較、電離能、核外電子排布、雜化方式與空間構型判斷、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．