Question

【題目】短周期元素X、Y的價(jià)電子數(shù)相同，且原子序數(shù)之比等于1∶2；元素Z是人體必需的微量元素，位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿(mǎn)電子，且最外層電子數(shù)為2。

（1）與X同周期且第一電離能比X大的元素有_____種。

（2）基態(tài)Y原子中，能量最高的核外電子占據(jù)的能級(jí)的電子云輪廓圖形狀為____。

（3）X與Y可形成多種微粒，其中微粒的立體構(gòu)型為正四面體形的是____（寫(xiě)化學(xué)式），寫(xiě)出兩種與它互為等電子體的粒子的化學(xué)式_____（寫(xiě)一種分子和一種離子）

（4）Y與Z形成的某種晶體的晶胞如圖所示，該晶胞中Z微粒的配位數(shù)為_____，該化合物的化學(xué)式為_____。

（5）已知ZY晶體的熔點(diǎn)約為1700℃，ZX與ZY結(jié)構(gòu)相似，其熔點(diǎn)為1975℃，構(gòu)成ZY晶體的作用力是_____，ZX熔點(diǎn)較高的原因是_____。

Answer 1

【答案】3 紡錘形（或啞鈴形） SO42－ CCl4、PO43－ 4 ZnS 離子鍵 氧原子半徑小，與鋅離子形成的離子鍵的鍵能大

【解析】

短周期元素X、Y的價(jià)電子數(shù)相同，價(jià)電子數(shù)相同的短周期元素的序數(shù)差為2或者8，且原子序數(shù)之比等于1∶2，元素X、Y分別為O、S；元素Z是人體必需的微量元素，位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿(mǎn)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。

（1）N元素2p3為半充滿(mǎn)狀態(tài)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，與O同周期且第一電離能比O大的元素有N、F、Ne共3種。故答案為：3；

（2）基態(tài)S原子中，3p能量最高，核外電子占據(jù)的能級(jí)的電子云輪廓圖形狀為紡錘形（或啞鈴形）。故答案為：紡錘形（或啞鈴形）；

（3）O與S可形成多種微粒，SO42－鍵合電子對(duì)數(shù)為BP=4，孤電子對(duì)數(shù)為LP= =0，則其價(jià)電子對(duì)數(shù)為VP=BP+LP=4，根據(jù)雜化軌道理論，中心原子S為sp3雜化，立體構(gòu)型為正四面體形，兩種與它互為等電子體的粒子的化學(xué)式CCl4、PO43－（寫(xiě)一種分子和一種離子），故答案為：SO42－；CCl4、PO43－；

（4）晶胞中每個(gè)Zn與4個(gè)S相連，晶胞中Zn微粒的配位數(shù)為4；屬于立方晶胞，頂點(diǎn)粒子占，面心粒子占，晶胞內(nèi)部粒子為整個(gè)晶胞所有，Y為S，Z為Zn，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，一個(gè)晶胞中含有S的個(gè)數(shù)為8×+6×=4，含有Zn的個(gè)數(shù)為4，因此該化合物的化學(xué)式為ZnS；

故答案為：4；ZnS；

（5）ZnS晶體的熔點(diǎn)約為1700℃，ZnO與ZnS結(jié)構(gòu)相似，其熔點(diǎn)為1975℃，構(gòu)成ZnS晶體的作用力是離子鍵，ZnO熔點(diǎn)較高的原因是氧原子半徑小，與鋅離子形成的離子鍵的鍵能大。故答案為：離子鍵；氧原子半徑小，與鋅離子形成的離子鍵的鍵能大。