Question

[化学--物质结构与性质]
今有_aX、_bY、_cZ三种元素．已知：①各原子序数a、b、c均小于20，且a+b+c=25；②元素 Y的原子外围电子构型为ns²npⁿ⁺²；③X和Y在不同条件下可形成X₂Y和X₂Y₂两种化合物，Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY₂两种化合物；④Z的硫化物的相对分子质量与Z氯化物的相对分子质量之比为38：77．据上可推知
（1）Y______，Z______．（写元素符号）
（2）X₂Y₂是______晶体（填晶体类型），该晶体中所含微粒键的有______．
（3）Z的硫化物和氯化物的分子空间构型分别是______、______，其中Z原子分别以______、______杂化轨道成键．

Answer 1

【答案】分析：元素Y的原子价电子排布为ns²npⁿ⁺²，则Y的价电子排布可能为2s²2p⁴或3s²3p⁵，为O元素或Cl元素；
X和Y在不同条件下可形成X₂Y和X₂Y₂两种固态化合物，应为Na₂O或Na₂O₂，所以X为Na元素，Y为O元素；又三者原子序数之和为25，则Z的原子序数为25-11-8=6，应为C元素，O和C在不同条件下可形成CO和CO₂两种气态化合物，元素C的硫化物与元素C的氯化物，常温下均为液态，分别为CS₂和CCl₄，且二者的相对分子质量之比为76：154=38：77，验证符合，结合元素对应的单质、化合物的性质解答该题．
解答：解：元素Y的原子价电子排布为ns²npⁿ⁺²，则Y的价电子排布可能为2s²2p⁴或3s²3p⁵，为O元素或Cl元素；
X和Y在不同条件下可形成X₂Y和X₂Y₂两种固态化合物，应为Na₂O或Na₂O₂，所以X为Na元素，Y为O元素；又三者原子序数之和为25，则Z的原子序数为25-11-8=6，应为C元素，O和C在不同条件下可形成CO和CO₂两种气态化合物，元素C的硫化物与元素C的氯化物，常温下均为液态，分别为CS₂和CCl₄，且二者的相对分子质量之比为76：154=38：77，验证符合，
（1）由上述分析可知，Y为O元素，Z为C元素，故答案为：O，C；
（2）X₂Y₂是Na₂O₂，由钠离子与过氧根离子构成，属于离子化合物，钠离子与过氧根离子之间形成离子键，过氧根离子中氧原子之间形成非极性键，故答案为：离子，离子键、非极性键；
（3）CS₂与CO₂的价电子数目相等，为等电子体，结构相似，为直线型分子．CCl₄与甲烷的结构相似，为正四面体；
CS₂的结构式为S=C=S，含有2个σ键和2个π键，C原子没有孤对电子，杂化轨道数为2，采取sp杂化．CCl₄中，C原子与4个Cl原子形成4个共价键，应为sp³杂化，
故答案为：直线型、等电子体；sp、sp³．
点评：本题考查结构性质位置关系、晶体结构与化学键、杂化轨道、分子结构等，难度不大，注意利用元素化合物的特点，先进行猜测再验证推断元素．