Question

（16分）某離子化合物X由一種有機陽離子和一種無機陰離子組成；元素分析得到H：5.33%、C：21.17%、N：6.17%、S：35.33%、Ge：32.00%；該陽離子和陰離子都具有正四面體型的空間對稱性。

1．確定X的組成式（陰陽離子分開寫）；

2．畫出陰離子的空間構(gòu)型；

一定條件下X能與HgI₂反應，通過自組裝合成了微孔硫化物Y；Y的陰離子是通過X的陰離子和HgS₄變形四面體共用S形成的無限網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

3．寫出合成Y的反應方程式；

4．2,3－二巰基丙醇在合成Y中是不可缺少的，其可能作用是什么？

5．Y的陰離子是通過1個X中的陰離子和幾個（2、3、4）Hg相連的，說明理由；

衍射法測得該晶體Y屬于四方晶系，晶胞參數(shù)a＝0.9269nm，c＝1.4374nm，Z＝2。

6．計算晶體Y的密度。

對樣品進行了DSC－TG研究，在320℃附近有一個強的吸熱峰，詳見右圖。

7．試確定殘留物中的主要成分是什么？

Answer 1

1．[(CH₃)₄N]₄Ge₄S₁₀（3分，最簡式給1分）

2．（2分）

3．[(CH₃)₄N]₄Ge₄S₁₀＋HgI₂＝[(CH₃)₄N]₂HgGe₄S₁₀＋2(CH₃)₄NI（1分）

4．與Hg^2＋形成穩(wěn)定的可溶性螯合物（起礦化劑作用，同時也阻止了難溶HgS沉淀的生成）（1分）

5．每個Ge₄S₁₀與3個HgS₄相連，每個HgS₄與3個Ge₄S₁₀相連（1.5分）

4個相連時為正四面體結(jié)構(gòu)；2個相連時為無限線型結(jié)構(gòu)（各1分）

參考圖形：

6．V＝a²c＝1.2349nm³（1分）  ρ＝ZM/N_AV＝2.58g/cm³（2分）

7．GeS₂（GeS₂、GeS）（2.5分）