Question

19．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Z的原子价电子构型为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．回答下列问题：
（1）Z的价电子排布图为：．
（2）X₂Y₂的电子式，该晶体中含微粒间的作用有：离子键和非极性键．
（3）Y的最常见氢化物的VSEPR模型为四面体，其中Y原子以sp³杂化轨道成键；Z的氯化物的分子空间构型是正四面体；根据原子轨道成键方式分，Z的硫化物分子中含有的键的种类及数目是2个 σ 键、2 个π 键．

Answer 1

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：（1）Z是碳，碳原子的价电子排布图为：，故答案为：；

（2）X₂Y₂是过氧化钠，其电子式为：，过氧化钠中钠离子与过氧根离子之间存在离子键，过氧根离子中氧与氧是非极性共价键，故答案为：；离子键和非极性键；
（3）Y为O元素，常见氢化物为水，形成2个σ键，孤电子对数为$\frac{6-2×1}{2}$=2，可价层电子对为2+2=4，VSEPR模型是四面体，所以Y原子以sp³杂化，四氯化碳中碳是sp³杂化，分子空间构型是正四面体，CS₂是直线型分子，结构与二氧化碳相似，所以分子中含有2个 σ 键、2 个π 键，故答案为：四面体；sp³；正四面体；2个 σ  键、2 个π 键．

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．