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－，则： YZ₄^2－的空间构型为________________(用文字描述)。

写出一种与YZ₄^2－互为等电子体（价电子数相同）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

4 ZnS sp3 水分子和乙醇分子结构相似，且水分子与乙醇分子间易形成氢键 正四面体 CCl4 其他合理答案也可 16NA

【解析】根据X、Y、Z的核外电子排布首先判断出元素，然后结合问题分析解答。

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，因此X是Zn。元素Y基态原子的3p 轨道上有4个电子，Y是S。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，则X是O。

（1）①在1个晶胞中，X离子的数目为8×1/8+6×1/2=4；②Y全部位于晶胞内部，个数是4，所以该化合物的化学式为ZnS；（2）H2S分子中S的价层电子对数＝2＋(6-2×1)/2＝4，所以S原子轨道的杂化类型是sp3；（3）水分子和乙醇分子结构相似，且水分子与乙醇分子间易形成氢键，所以H2O在乙醇中的溶解度大于H2S；（4）Y 与Z 可形成SO42－，其中S的价层电子对数＝4＋(6＋2-4×2)/2＝4，则SO42－的空间构型为正四面体；原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，则与SO42－互为等电子体（价电子数相同）的分子的化学式为CCl4；（5）Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，由于单键均是σ键，则1mol该配合物中含有σ键的数目为16NA。

点睛：判断成键方式时，需掌握：共价单键全为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。另外由价层电子特征判断分子立体构型：判断时需注意以下两点：（1）价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。（2）价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。