Question

9．A、B、C、D四种元素处于同一短周期，在同族元素中，A的气态氢化物的沸点最高，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻．
（1）C的原子的价电子排布式为2s²2p⁴．
（2）B的电子排布图
（3）已知B的气态氢化物很容易与H+结合，B原子与H+间形成的键叫配位键，形成的离子的立体构型为正四面体形，其中B原子采取的杂化方式是sp³．
（4）在A、B、C、D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中沸点最低的是CH₄（写分子式），其沸点显著低于其他三种氢化物的原因是：CH₄分子间只有范德华力，而NH₃、H₂O、HF分子间除范德华力外还存在氢键．

Answer 1

分析 A、B、C、D四种元素处于同一短周期，在同族元素中，A的气态氢化物的沸点最高，考虑氢键，有关的元素有：N、O、F，可以确定在第二周期；
B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，可以确定B是N元素，因为F、O无含氧酸；
若A是O元素，C的电负性介于A、B之间，则找不到C，所以A是F元素，则C是O元素，D与B相邻，所以D是C元素；
故A是氟元素，B是氮元素，C是氧元素，D是碳元素．据此进行解答．

解答 解：由分析可知：A是氟元素，B是氮元素，C是氧元素，D是碳元素．
（1）主族元素的价电子指最外层电子，C是O元素，O元素的最外层电子数是6，所以O原子的价电子排布式为2s²2p⁴；
故答案为：2s²2p⁴；
（2）N原子核外有7个电子，分别位于1S、2S、2P轨道，其电子排布图为为；
故答案为：为；
（3）B的气态氢化物是NH₃，NH₃分子中N原子上有一个孤对电子，可与H⁺以配位键结合成NH₄⁺，据价电子对互斥理论，该微粒为正四面体形，其中N的杂化方式为sp³杂化，
故答案为：配位键；正四面体形；sp³；
（4）F的氢化物只有一种HF，电子数为10，其他有10个电子的氢化物分别是NH₃、H₂O、CH₄，其中CH₄沸点最低，因为只有CH₄分子间、不能形成氢键，其他三种分子间均形成氢键，氢键的存在导致它们的沸点升高，所以它们的氢化物沸点显著高于CH₄，
故答案为：CH₄；CH₄分子间只有范德华力，而NH₃、H₂O、HF分子间除范德华力外还存在氢键．

点评 本题考查了元素位置、结构和性质的关系应用，根据物质的性质及元素周期律来推断元素，再结合物质的结构来分析解答，注意氢键只影响物理性质，题目难度中等．