Question

9．X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大．请回答下列问题：
（1）XZ₂与YZ₂分子的立体结构分别是V形和直线形，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO₂（写分子式）．
（2）Q的元素符号是Cr，它的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，在形成化合物时它的最高化合价为+6；
（3）用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键F-H…F、F-H…O；O-H…F、O-H…O．

Answer 1

分析 X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，则X为S元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Y有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z是地壳内含量最高的元素，则Z为O元素；Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，其原子序数为24，故Q为Cr元素，E在元素周期表的各元素中电负性最大，应为F元素，据此答题．

解答 解：X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，则X为S元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Y有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z是地壳内含量最高的元素，则Z为O元素；Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，其原子序数为24，故Q为Cr元素，E在元素周期表的各元素中电负性最大，应为F元素．
（1）SO₂中，S的价层电子对数为2+$\frac{6-2×2}{2}$=3，含有1对孤对电子，故空间结构为V形，CO₂为直线形；SO₂是极性分子，H₂O也是极性分子，相似相溶，而CO₂是非极性分子，故SO₂在水中溶解度更大，
故答案为：V形；直线形；SO₂；
（3）Q为Cr，原子序数为24，位于周期表第四周期ⅥB族，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，最高化合价为+6价，
故答案为：Cr；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；+6；
（4）HF的水溶液中，F的电负性较大，可与另一分子的HF或水中的H形成氢键，可表示为H-F…H，氧原子和氟化氢分子中的氢原子之间能形成氢键，可表示为 F-H…O，氟原子和水分子中的氢原子能形成氢键可表示为O-H…F，氧原子和另一个水分子中的氢原子能形成氢键可表示为O-H…O，
故答案为：F-H…F、F-H…O；O-H…F、O-H…O．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、空间构型、分子结构与性质、氢键等，题目难度不大，推断元素的种类是关键，注意掌握空间构型的判断．