Question

14．X、Y、Z、Q、E五種元素中，X原子核外的M層中只有兩對成對電子，Y原子核外的L層電子數是K層的兩倍，Z是地殼內含量（質量分數）最高的元素，Q的核電荷數是X與Z的核電荷數之和，E在元素周期表的各元素中電負性最大．請回答下列問題：
（1）X、Y的元素符號依次為S、C；
（2）XZ₂與YZ₂分子的立體結構分別是V形和直線形，相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是SO₂（寫分子式），理由是CO₂是非極性分子，SO₂和H₂O都是極性分子，根據“相似相溶規(guī)則”，SO₂在H₂O中的溶解度較大；
（3）Q的元素符號是Cr，它屬于第四周期，它的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，在形成化合物時它的最高化合價為+6；
（4）用氫鍵表示式寫出E的氫化物溶液中存在的所有氫鍵F-H…F、F-H…O；O-H…F、O-H…O．
（5）YZ₂在固態(tài)時為分子晶體，1mol YZ₂中含σ鍵2mol，π鍵2mol．

Answer 1

分析 X原子核外的M層中只有兩對成對電子，核外電子排布應為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，為S元素，Y原子核外的L層電子數是K層的兩倍，Y有2個電子層，最外層電子數為4，故Y為C元素，Z是地殼內含量最高的元素，為O元素，Q的核電荷數是X與Z的核電荷數之和，原子序數為24，為Cr元素，E在元素周期表的各元素中電負性最大，應為F元素，據此答題．

解答 解：X原子核外的M層中只有兩對成對電子，核外電子排布應為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，為S元素，Y原子核外的L層電子數是K層的兩倍，Y有2個電子層，最外層電子數為4，故Y為C元素，Z是地殼內含量最高的元素，為O元素，Q的核電荷數是X與Z的核電荷數之和，原子序數為24，為Cr元素，E在元素周期表的各元素中電負性最大，應為F元素，則
（1）由以上分析可知，X為S，Y為C，故答案為：S；C；
（2）SO₂中，S的價層電子對數為2+$\frac{6-2×2}{2}$=3，含有1對孤對電子，故為V形結構；CO₂為直線形；SO₂是極性分子，H₂O也是極性分子，相似相溶，而CO₂是非極性分子，故SO₂在水中溶解度更大，
故答案為：V形；直線形；SO₂；CO₂是非極性分子，SO₂和H₂O都是極性分子，根據“相似相溶規(guī)則”，SO₂在H₂O中的溶解度較大；
（3）Q為Cr，原子序數為24，位于周期表第四周期ⅥB族，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，最高化合價為+6價，
故答案為：Cr；四；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；+6；
（4）HF的水溶液中，F的電負性較大，可與另一分子的HF或水中的H形成氫鍵，可表示為H-F…H，氧原子和氟化氫分子中的氫原子之間能形成氫鍵，可表示為 F-H…O，氟原子和水分子中的氫原子能形成氫鍵，可表示為O-H…F，氧原子和另一個水分子中的氫原子能形成氫鍵，可表示為O-H…O，
故答案為：F-H…F、F-H…O；O-H…F、O-H…O；
（5）CO₂在固態(tài)時為分子晶體，結構式為O=C=O，1mol CO₂中含2molσ鍵、2molπ鍵，
故答案為：分子；2；2．

點評 本題是對物質結構的考查，題目難度中等，關鍵是把握原子核外電子排布、推斷元素的種類，側重對基礎知識的鞏固．