Question

短周期元素D、E、X、Y、Z原子序数逐渐增大．它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线形．回答下列问题：
（1）Y的最高价氧化物的化学式为

SO₃

；Z的基态原子电子排布式是

1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

．
（2）D的最高价氧化物与E的一种氧化物为等电子体，写出E的氧化物的化学式

N₂O

．
（3）D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为

直线型

；D原子的轨道杂化方式是

sp

．X与Z构成的分子是

非极性

分子（填“极性”或“非极性”）
（4）D和X形成的化合物，其化学键类型是

极性共价键

，其晶体类型是

原子晶体

；
（5）金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物与水反应生成两种碱性物质，该反应的化学方程式是

Mg₃N₂；Mg₃N₂+8H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃．H₂O

．
（6）试比较的最高价氧化物熔点的高低并说明理由：

最高价氧化物熔点X＞Z＞E＞Y＞D，二氧化硅为原子晶体，熔点最高，二氧化碳、五氧化二氮、三氧化硫、七氧化二氯都为分子晶体，相对分子质量越大熔点越高

．

Answer 1

分析：D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线型，形成正四面体结构的氢化物是甲烷或硅烷，形成三角锥型的氢化物是氨气，形成V型的氢化物是水或硫化氢，形成直线型结构的氢化物是乙炔、氟化氢或氯化氢，这几种元素的原子序数逐渐增大，所以D的氢化物是甲烷，E的氢化物是氨气，X的氢化物是硅烷，Y的氢化物是硫化物，Z的氢化物是氯化氢，则D、E、X、Y、Z分别是C、N、Si、S、Cl元素．

解答：解：D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线型，形成正四面体结构的氢化物是甲烷或硅烷，形成三角锥型的氢化物是氨气，形成V型的氢化物是水或硫化氢，形成直线型结构的氢化物是乙炔、氟化氢或氯化氢，这几种元素的原子序数逐渐增大，所以D的氢化物是甲烷，E的氢化物是氨气，X的氢化物是硅烷，Y的氢化物是硫化物，Z的氢化物是氯化氢，则D、E、X、Y、Z分别是C、N、Si、S、Cl元素．
（1）Y最高价氧化物的化学式是SO₃，Z为Cl元素，其基态原子电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，
故答案为：SO₃；1s²2s²2p⁶3s²3p⁵；
（2）D的最高价氧化物为CO₂，与E的一种氧化物为等电子体，则E的氧化物为N₂O，
故答案为：N₂O；
（3）D和Y形成的化合物是CS₂，其分子的空间构型和二氧化碳的相同，为直线型．分子中碳原子价层电子对数为2，不含孤电子对，采取sp杂化．X与Z构成的分子是SiCl₄，为正四面体结构，属于非极性分子，
故答案为：直线型；sp；非极性；
（4）D和X形成的化合物是SiC，其化学键为极性共价键，其晶体类型和硅相似属于原子晶体，
故答案为：极性共价键；原子晶体；
（5）镁和氮气反应生成氮化镁，氮化镁与水反应生成两种碱，分别是氢氧化镁和氨水，所以该反应的化学方程式Mg₃N₂+8H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃．H₂O，
故答案为：Mg₃N₂；Mg₃N₂+8H₂O=3Mg（OH）₂+2NH₃．H₂O；
（6）二氧化硅为原子晶体，熔点最高，二氧化碳、五氧化二氮、三氧化硫、七氧化二氯都为分子晶体，相对分子质量越大熔点越高，故最高价氧化物熔点X＞Z＞E＞Y＞D，
故答案为：最高价氧化物熔点X＞Z＞E＞Y＞D；二氧化硅为原子晶体，熔点最高，二氧化碳、五氧化二氮、三氧化硫、七氧化二氯都为分子晶体，相对分子质量越大熔点越高．

点评：本题考查元素及其化合物的性质、分子空间构型等知识点，明确常见分子的空间构型是解本题的关键，会根据价层电子对互斥理论判断分子的构型及杂化方式，为高考热点．