Question

2．X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大．请回答下列问题：
（1）X的原子结构示意图为；Y的价电子轨道表示式为．
（2）XZ₂与YZ₂分子的立体结构分别是V形和直线形，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO₂（写分子式），理由是SO₂是极性分子，H₂O也是极性分子，相似相溶，而CO₂是非极性分子．
（3）Q的元素符号是Cr，它属于第四周期ⅥB族，它的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，在形成化合物时它的最高化合价为+6．
（4）用氢键表示式写出E的氢化物水溶液中存在的所有氢键F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O．

Answer 1

分析 X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，为S元素，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Y有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素，Z是地壳内含量最高的元素，为O元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，原子序数为24，为Cr元素，E在元素周期表的各元素中电负性最大，应为F元素，结合元素对应单质、化合物的结构和性质解答该题．

解答 解：X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，为S元素，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Y有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素，Z是地壳内含量最高的元素，为O元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，原子序数为24，为Cr元素，E在元素周期表的各元素中电负性最大，应为F元素，则
（1）由以上分析可知，X为S，其原子结构示意图为为；Y为C，价电子排布为2s²2p²，价电子轨道表示为，
故答案为：；；
（2）SO₂中，S和O形成2个δ键，有1个孤电子对，为V形，CO₂中，C和O形成2个δ键，没有孤电子对，为直线形；SO₂是极性分子，H₂O也是极性分子，相似相溶，而CO₂是非极性分子，故SO₂在水中溶解度更大，
故答案为：V形；直线形；SO₂；SO₂是极性分子，H₂O也是极性分子，相似相溶，而CO₂是非极性分子；
（3）Q为Cr，原子序数为24，位于周期表第四周期ⅥB族，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，最高化合价为+6价，
故答案为：Cr；四；ⅥB；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；+6；
（4）HF的水溶液中，F的电负性较大，可与另一分子的HF或水中的H形成氢键，可表示为H-F…H，氧原子和氟化氢分子中的氢原子之间能形成氢键，可表示为 F-H…O，氟原子和水分子中的氢原子能形成氢键可表示为O-H…F，氧原子和另一个水分子中的氢原子能形成氢键可表示为O-H…O，
故答案为：F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O．

点评 本题考查位置、结构与性质，为高频考点，把握原子结构、元素的性质推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意电子排布及分子极性的应用，题目难度不大．