Question

【题目】X是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y基态原子的3p轨道上有2个未成对电子。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。回答下列问题：

（1）元素X在元素周期表中位于___区，单质X的晶体类型为_____，其中X原子的配位数为_____。

（2）Z的氢化物在乙醇中的溶解度大于Y的氢化物，其原因是__________。

（3）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____________。

（4）X与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。

该化合物的化学式为_______，已知此晶体的密度为ρg·cm–3，阿伏伽德罗常数为NA，则此晶胞中X与Y的最近距离是______cm。（写出计算式，不要求计算结果。）

Answer 1

【答案】ds 金属晶体 12 水分子与乙醇分子间可形成氢键，而硅化氢或硫化氢不能，所以硅化氢或硫化氢在乙醇中的溶解度小于水的溶解度 16NA CuS

【解析】

由题意可知，元素X是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子，则X的原子序数为（2+8+18+1）=29，则X为Cu元素；元素Y基态原子的3p轨道上有2个未成对电子，则Y为Si或S元素；元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，则Z为O元素。

(1)Cu元素在元素周期表中位于ds区，单质铜为金属晶体，铜晶为六方最密堆积堆积，铜原子的配位数为12，故答案为：ds；金属晶体；12；

（2）Z为O元素，Y为Si或S元素，水分子与乙醇分子间可形成氢键，而硅化氢或硫化氢不能，所以硅化氢或硫化氢在乙醇中的溶解度小于水，故答案为：水分子与乙醇分子间可形成氢键，而硅化氢或硫化氢不能，所以硅化氢或硫化氢在乙醇中的溶解度小于水的溶解度；

（3）1mol配合物[X(NH3)4]Cl2中含有12molN-H键和4mol配位键，则σ键的数目为16NA，故答案为：16NA；

(4)由晶胞结构可知，X为Cu元素、Y为S元素，每个晶胞中含有铜原子个数为：8×+6×=3，硫原子个数为4，则化学式为；CuS；晶胞中含有4个CuS，设X与Y的最近距离是d cm，晶胞边长为a cm，由X与Y的最近距离可知体对角线的长度为4dcm，则晶胞的边长为dcm，由晶胞的质量可得（dcm）3ρ=，解得d=cm，故答案为：。