Question

2．现有短周期X、Y、Z三种元素，其中X是形成化合物最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子．
回答下列问题：
（1）写出元素名称：X氢、Y碳．
（2）Y₂X₂分子中Y原子轨道的杂化类型为sp杂化，1mol Y₂X₂含有σ键的数目为3N_A．
（3）化合物ZX₃中Z原子轨道的杂化类型为sp³杂化
（4）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是N₂O．

Answer 1

分析 原子序数小于18的X、Y、Z三种元素，其中X是形成化合物最多的元素，则X是氢元素；Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，原子最外层电子数不超过8个，所以其内层为K层，则Y是C元素；Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，则Z是N元素，据此解答即可．

解答 解：依据分析可知：X为氢、Y为碳、Z为氮，
（1）X为氢、Y为碳，故答案为：氢；碳；
（2）C₂H₂分子中每个C原子含有2个σ键，所以C轨道的杂化类型为sp杂化，一个乙炔分子中含有3个σ键，则1mol C₂H₂含有σ键的数目为3N_A，故答案为：sp杂化；3N_A；
（3）氨气中价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$（5-3×1）=4且含有1个孤电子对，所以N原子采用sp³杂化，故答案为：sp³杂化；
（4）元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体，CO₂和N₂O互为等电子体，所以元素Z的这种氧化物的分子式是N₂O，故答案为：N₂O．

点评 本题考查了元素位置结构性质的相互关系及应用，涉及氢键、原子杂化方式的判断等知识点，这些知识点都是考试热点，灵活运用基本知识来分析解答，题目难度不大．