题目内容
【题目】化合物YX2、ZX2中,X、Y、Z的核电荷数小于18;X原子最外能层的p能级中有一个轨道充填了2个电子,Y原子的最外层中p能级的电子数等于前一能层电子总数,且X和Y具有相同的电子层;Z与X在周期表中位于同一主族。回答下列问题:
(1)X的价电子排布式为____________,Y的电子排布图为___________;
(2)ZX2的分子式是________________,VSEPR模型名称为________________。YX2的电子式是______________,中心原子发生了________杂化。
(3)Y与Z形成的化合物的分子式是_______________。Y的氢化物中分子构型为正四面体的是_________(填名称),键角为______________,中心原子的杂化形式为_________。
(4)X的氢化物的沸点比同主族其他元素形成的氢化物沸点高,原因是______________。
【答案】2s22p4 SO2 平面三角形
sp CS2 甲烷
sp3 H2O分子间含有氢键
【解析】
化合物YX2、ZX2中X、Y、Z的核电荷数小于18,三元素处于短周期,Y原子的最外层中p能级的电子数等于前一能层电子总数,Y原子只能有2个能层,核外电子排布为1s22s2p2,故Y为碳元素;X原子最外能层的p能级中有一个轨道充填了2个电子,外围电子排布为ns2np4,处于ⅥA族,且X和Y具有相同的电子层数,故X为O元素;Z与X在周期表中位于同一主族,则Z为S元素,据此解答。
由分析知:X为O元素、Y为C元素、Z为S元素;
(1) 由上述分析可知,X为O元素,其电子排布式为1s22s2p4,则价电子排布式为2s22p4;Y为C元素,原子核外电子排布为1s22s2p2,故其电子排布图为;
(2) 由上述分析可知,ZX2的分子式是SO2,SO2的分子中价层电子对个数是2+(6-2×2)=3,杂化轨道形成为sp2,则VSEPR模型名称为平面三角形;YX2为CO2,分子中C原子与O原子之间形成2对共用电子对,杂化方式为SP杂化,分子为直线型,其电子式是
;
(3) C与S形成的化合物是CS2;Y的氢化物中分子构型为正四面体的是甲烷,甲烷分子中碳原子含有4个共价单键,且不含孤电子对,所以碳原子为sp3杂化,所以分子为正四面体型,键角为109°28′;
(4)H2O分子间存在氢键,导致其沸点比同主族其他元素形成的氢化物沸点高。
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