Question

A，B，C，D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C的核电荷数之比为3：4，D能分别与A，B，C形成电子总数相等的分子X，Y，Z．
（1）Y气体极易溶于Z中，Y和Z以氢键结合形成溶质分子，用“…”表示此分子的结构式

 

（用“…”表示氢键，“-”表示化学键，）
（2）A₂D₄、A₂D₆分子中A原子的杂化轨道类型为

 

这些分子中的共价键是

 

键和

 

键（从是否有极性回答）． A₂D₂分子中A原子的VSEPR模型是

 

，空间结构是

 

；含σ键个数是

 

，π键个数是

 

．
（3）用元素符号表示ABC三种元素的电负性大小

 

＞

 

＞

 

，第一电离能大小

 

＞

 

＞

 

．这几种元素所在周期中第一电离能最大的元素是

 

（填元素符号）

Answer 1

分析：A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C核电荷数之比为3：4的两元素有Li和Be、C和O、F和Mg、Mg和S，D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z；A为C元素，C为O元素，D为H元素，则B为N元素，X、Y、Z分别为CH₄、NH₃、H₂O，结合元素周期律及物质性质解答．

解答：解：A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，A与C核电荷数之比为3：4的两元素有Li和Be、C和O、F和Mg、Mg和S，D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z．A为C元素，C为O元素，D为H元素，则B为N元素．X、Y、Z分别为CH₄、NH₃、H₂O，
（1）氨气溶于水中生成一水合氨，在氨水中，由于N和O的非金属性较强，可形成氢键，溶液中存在的氢键有：N-H…N-或N-H…O-或 O-H…N-或O-H…O-等，则氨气和水以氢键结合形成溶质分子结构式为：N-H…O-，
故答案为：N-H…O-；
（2）C₂H₄分子中每个碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采用sp²杂化，C₂H₆分子中每个碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以采用sp³杂化，这些分子中的共价键是极性键和非极性键；
 C₂H₂分子中每个C原子含有2个σ键且不含孤电子对，所以 C₂H₂的VSEPR模型是直线型，空间结构是直线型，含σ键个数是3，π键个数是2，
故答案为：sp²、sp³，极性，非极性，直线型，直线型，3，2；
（3）A是C元素，B是N元素，C是O元素，同一周期中元素的电负性随着原子序数的增大而增大，所以电负性大小顺序是O＞N＞C，同一周期中元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素大于相邻元素，所以第一电离能大小顺序是N＞O＞C，这几种元素所在周期中第一电离能最大的元素是F，
故答案为：O＞N＞C，N＞O＞C，F．

点评：本题考查元素周期表及元素性质、元素周期律的有关知识，难度中等，注意第一电离能的元素周期律及异常现象，为易错点．