Question

A．[物质结构与性质]
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右图所示．
①在1个晶胞中，X离子的数目为    ．
②该化合物的化学式为    ．
（2）在Y的氢化物（H₂Y）分子中，Y原子轨道的杂化类型是    ．
（3）Z的氢化物（H₂Z）在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是    ．
（4）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：    ．
（5）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

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．
（1）①X离子数目=8×+6×=4，故答案为：4；
 ②该晶胞中X离子数目=8×+6×=4，Y离子数目=4，所以X和Y离子数目之比等于4：4即1：1，所以该化合物的化学式为ZnS，故答案为：ZnS；
（2）在H2S中硫原子的价层电子数=2+=4，所以采用sp3杂化，故答案为：sp3；
（3）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；
（4）①SO42-中价层电子数=4+=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；
  ②等电子体中原子个数相等且电子数相等，所以与YZ42-互为等电子体的分子的化学式为CCl4或SiCl4 等，故答案为：CCl4或SiCl4等；
（5）每mol配合物[X（NH3）4]Cl2中，σ键数目=（3×4+4）NA=16NA，故答案为：16NA．