Question

X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素有1个2p空轨道，Y为同周期离子半径最小的金属元素，Z元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，M原子外围电子排布式为3dⁿ4sⁿ，W的内层电子已全充满，最外层只有2个电子。请回答下列问题：

(1)X能与氢、氮、氧三种元素构成化合物XO(NH₂)₂，该化合物分子中的σ键与π键的个数之比是___________；该物质易溶于水的主要原因是_______。

(2)元素Z的最高价氧化物中，Z原子的杂化方式是_____，分子的空间构型是_____。

(3)某M配合物的化学式是[M(H₂O)₅Cl]Cl₂·H₂O，1 mol该配合物中含配位键的数目是______。

(4)元素Z与W形成的种化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为_______。

(5)Y的氯化物气态时通常以二聚分子形式存在，分子式为Y₂Cl₆，分子中所有原子均达到8电子稳定结构，则Y₂Cl₆的结构式为__________。

Answer

7:1 CO(NH2)2能与水分子间形成氢键 sp2 平面三角形 6NA ZnS

【解析】

X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素有1个2p空轨道，则X元素的核外电子排布式为1s22s22p2，则X为C元素；Y为同周期离子半径最小的金属元素，则Y为Al元素；Z元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2，则Z为S元素；M原子外围电子排布式为3dn4sn，则M为第四周期过渡金属元素；W的内层电子已全充满，最外层只有2个电子，则W为Zn元素，再结合物质结构与性质的知识分析解答。

由以上分析知，X为C元素，Y为Al元素，Z为S元素，M为第四周期过渡金属元素，W为Zn元素；

(1)化合物CO(NH2)2的结构简式为，则该化合物分子中的σ键与π键的个数之比是7:1；由于该物质分子中存在N-H键，则CO(NH2)2能与水分子间形成氢键，从而易溶于水；

(2)S元素的最高价氧化物是SO3，中心原子S原子的σ键电子对数为3，孤电子对数为，则其价层电子对数为3，故S原子的杂化方式是sp2，分子的空间构型是平面三角形；

(3)M为第四周期过渡金属元素，某M配合物的化学式是[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O，中心离子的配位数为6，则1mol该配合物中含配位键的数目是6NA；

(4)由均摊法可知，晶胞中Zn原子的个数为4，S原子的个数为，则该化合物的化学式为ZnS；

(5)AlCl3气态时通常以二聚分子形式存在，分子式为Al2Cl6，分子中所有原子均达到8电子稳定结构，则Y2Cl6的结构式为。