Question

14．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、Y的元素符号依次为S、C；
（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CO₂是非极性分子，SO₂和H₂O都是极性分子，根据“相似相溶规则”，SO₂在H₂O中的溶解度较大；
（3）Q的元素符号是Cr，它属于第四周期，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的氢化物溶液中存在的所有氢键F-H…F、F-H…O；O-H…F、O-H…O．
（5）YZ₂在固态时为分子晶体，1mol YZ₂中含σ键2mol，π键2mol．

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，据此答题．

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，Y为C，故答案为：S；C；
（2）SO₂中，S的价层电子对数为2+$\frac{6-2×2}{2}$=3，含有1对孤对电子，故为V形结构；CO₂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；CO₂是非极性分子，SO₂和H₂O都是极性分子，根据“相似相溶规则”，SO₂在H₂O中的溶解度较大；
（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；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；
（5）CO₂在固态时为分子晶体，结构式为O=C=O，1mol CO₂中含2molσ键、2molπ键，
故答案为：分子；2；2．

点评 本题是对物质结构的考查，题目难度中等，关键是把握原子核外电子排布、推断元素的种类，侧重对基础知识的巩固．