Question

9．A、B、C、D、E、F为六种短周期元素，它们核电荷数依次递增．已知：B原子有3个能级且各能级电子数相等；D原子最外能层P能级上有2个未成对电子，E是同周期元素中第一电离能最小的元素；F是同周期元素中原子半径最小的元素；A是非金属元素，且A、C、F可形成离子化合物．请回答：
（1）A、D形成的三原子分子中心原子杂化类型是sp³，分子空间构型为三角锥型，其电子式为．
（2）元素A、D、F形成的原子数之比为1：1：1的化合物的电子式为．其中心原子的杂化类型为sp³．
（3）请用电子式表示D、E原子个数比为1：1的化合物的形成过程．．
（4）在B原子与A形成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢，写出其中一种分子的名称丙烷，A、B、D元素的原子也可以共同形成多种分子和某种常见无机阴离子，写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式CO₂+CO₃^2-+H₂O═2HCO₃^-．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F为六种短周期元素，它们核电荷数依次递增，B原子有3个能级且各能级电子数相等，则B为C元素；E是同周期元素中第一电离能最小的元素且E的原子序数大于B，所以E是Na元素；F是同周期元素中原子半径最小的元素，则F是Cl元素；D原子最外能层P能级上有2个未成对电子，且D的原子序数大于C而小于E，则D是O元素，C为N元素，A是非金属元素，且A、C、F可形成离子化合物，且A在原子序数最小，所以A是H元素，结合元素、化合物的性质来分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F为六种短周期元素，它们核电荷数依次递增，B原子有3个能级且各能级电子数相等，则B为C元素；E是同周期元素中第一电离能最小的元素且E的原子序数大于B，所以E是Na元素；F是同周期元素中原子半径最小的元素，则F是Cl元素；D原子最外能层P能级上有2个未成对电子，且D的原子序数大于C而小于E，则D是O元素，C为N元素，A是非金属元素，且A、C、F可形成离子化合物，且A在原子序数最小，所以A是H元素，
（1）A、D形成的三原子分子为H₃O⁺，其价层电子对个数是4，其含有一个孤电子对，所以其中心原子杂化类型为sp³，分子空间构型为三角锥型，其电子式为，
故答案为：sp³；三角锥型；；
（2）元素A、D、F形成的原子数之比为1：1：1的化合物为HClO，次氯酸的电子式为，其中心原子含有两个共价键且含有两个孤电子对，所以次氯酸的中心原子的杂化类型为sp³，
故答案为：；sp³；

（3）D和E原子个数比为1：1的化合物是过氧化钠，用电子式表示D、E原子个数比为1：1的化合物的形成过程为：，
故答案为：；
（4）在B原子与A形成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢，如丙烷，A、B、D元素的原子也可以共同形成多种分子和某种常见无机阴离子，一种分子为CO₂，一种阴离子为CO₃^2-，二氧化碳和碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子，反应方程式为：CO₂+CO₃^2-+H₂O═2HCO₃^-，
故答案为：丙烷；CO₂+CO₃^2-+H₂O═2HCO₃^-．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，为高考常见题型，元素的推断是解答的关键，侧重学生对基础知识的理解掌握，难度中等．