Question

元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2．元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子．元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍．
（1）Z的氫化物（H₂Z）與乙醇互溶，而H₂Y在乙醇中溶解度較小，其原因是

 

．
（2）Y與Z形成YZ₄^2-的空間構(gòu)型為

 

．
（3）X與Y所形成化合物晶體的晶胞如圖所示．
①在一個(gè)晶胞中，X離子的數(shù)目為

 

；
②若該化合物的密度為a g?cm^-3，則晶胞的體積是

 

 cm³（只要求列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)用N_A表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：元素X 位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，則內(nèi)層電子數(shù)=2+8+18=28，且最外層電子數(shù)為2，所以該原子有30個(gè)電子，為Zn元素；元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子，則Y是S元素；元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，元素最外層電子數(shù)小于或等于8，所以Z是O元素．

解答： 解：元素X 位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，則內(nèi)層電子數(shù)=2+8+18=28，且最外層電子數(shù)為2，所以該原子有30個(gè)電子，為Zn元素；元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子，則Y是S元素；元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，元素最外層電子數(shù)小于或等于8，所以Z是O元素．
（1）在乙醇的水溶液中，水分子和乙醇分子之間易形成氫鍵，氫鍵的存在導(dǎo)致其溶解性增大，故答案為：水分子與乙醇分子之間形成氫鍵；
（2）SO₄^2-中價(jià)層電子數(shù)=4+

1

2

（6+2-4×2）=4，且沒有孤電子對(duì)，所以是正四面體結(jié)構(gòu)，故答案為：正四面體；
（3）①根據(jù)均攤法可知，在一個(gè)晶胞中，X離子的數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故答案為：4；
②X與Y所形成化合物晶體為ZnS，在每個(gè)晶胞中含有4個(gè)鋅離子和4個(gè)硫離子，所以晶胞的體積為

4×(65+32) NA

a

cm³=

388

aNA

cm³，故答案為：

388

aNA

；

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響、離子空間構(gòu)型、晶胞的結(jié)構(gòu)及密度的計(jì)算，中等難度．