Question

19．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）X、E的元素符号依次为S、F； 
（2）XZ₂与YZ₂分子在相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO₂（写分子式），理由是因为CO₂是非极性分子，SO₂和H₂O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO₂在H₂O中的溶解度较大；
（3）Q属于第四周期，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； 
（4）S单质的常见形式为S₈，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是sp³；
（5）H₂Se的酸性比H₂S强（填“强”或“弱”）．气态SeO₃分子的立体构型为平面三角形，SO₃^2-离子的立体构型为三角锥形．

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（质量分数）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，其核电荷数为24，故Q为Cr元素；E在元素周期表的各元素中电负性最大，则E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（质量分数）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，其核电荷数为24，故Q为Cr元素；E在元素周期表的各元素中电负性最大，则E为F元素．
（1）由以上分析可知，X为S元素，E为F元素，故答案为：S；F；
（2）因为CO₂是非极性分子，SO₂和H₂O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO₂在H₂O中的溶解度较大，
故答案为：SO₂；因为CO₂是非极性分子，SO₂和H₂O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO₂在H₂O中的溶解度较大；
（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：四；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；+6；
（4）S单质的常见形式为S₈，S原子形成2个δ键，有2个孤电子对，杂化轨道数目为4，S原子采用的轨道杂化方式是sp³，
故答案为：sp³；
（5）键长H-Se＞H-S，故H-S键比H-Se稳定，则H₂Se的酸性比H₂S强，气态SeO₃分子中Se原子价层电子对数为3+$\frac{6-2×3}{2}$=3，没有孤对电子，故其立体构型为：平面三角形，SO₃^2-离子中S原子价层电子对数为3+$\frac{6+2-2×3}{2}$=4，含有1对孤对电子，故其立体构型为：三角锥形，
故答案为：强；平面三角形；三角锥形．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、分子结构与性质、杂化方式、空间构型判断等，推断元素是解题关键，需要学生具备扎实的基础，难度中等．