Question

短周期元素X、Y的价电子数相同，且原子序数之比等于1∶2；元素Z是人体必需的微量元素，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。

（1）与X同周期且第一电离能比X大的元素有_____种。

（2）基态Y原子中，能量最高的核外电子占据的能级的电子云轮廓图形状为____。

（3）X与Y可形成多种微粒，其中微粒的立体构型为正四面体形的是____（写化学式），写出两种与它互为等电子体的粒子的化学式_____（写一种分子和一种离子）

（4）Y与Z形成的某种晶体的晶胞如图所示，该晶胞中Z微粒的配位数为_____，该化合物的化学式为_____。

（5）已知ZY晶体的熔点约为1700℃，ZX与ZY结构相似，其熔点为1975℃，构成ZY晶体的作用力是_____，ZX熔点较高的原因是_____。

Answer

3 纺锤形（或哑铃形） SO42－ CCl4、PO43－ 4 ZnS 离子键 氧原子半径小，与锌离子形成的离子键的键能大

【解析】

短周期元素X、Y的价电子数相同，价电子数相同的短周期元素的序数差为2或者8，且原子序数之比等于1∶2，元素X、Y分别为O、S；元素Z是人体必需的微量元素，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。

（1）N元素2p3为半充满状态，结构稳定，与O同周期且第一电离能比O大的元素有N、F、Ne共3种。故答案为：3；

（2）基态S原子中，3p能量最高，核外电子占据的能级的电子云轮廓图形状为纺锤形（或哑铃形）。故答案为：纺锤形（或哑铃形）；

（3）O与S可形成多种微粒，SO42－键合电子对数为BP=4，孤电子对数为LP= =0，则其价电子对数为VP=BP+LP=4，根据杂化轨道理论，中心原子S为sp3杂化，立体构型为正四面体形，两种与它互为等电子体的粒子的化学式CCl4、PO43－（写一种分子和一种离子），故答案为：SO42－；CCl4、PO43－；

（4）晶胞中每个Zn与4个S相连，晶胞中Zn微粒的配位数为4；属于立方晶胞，顶点粒子占，面心粒子占，晶胞内部粒子为整个晶胞所有，Y为S，Z为Zn，根据晶胞结构，一个晶胞中含有S的个数为8×+6×=4，含有Zn的个数为4，因此该化合物的化学式为ZnS；

故答案为：4；ZnS；

（5）ZnS晶体的熔点约为1700℃，ZnO与ZnS结构相似，其熔点为1975℃，构成ZnS晶体的作用力是离子键，ZnO熔点较高的原因是氧原子半径小，与锌离子形成的离子键的键能大。故答案为：离子键；氧原子半径小，与锌离子形成的离子键的键能大。