Question

6．X、Y、Z、R代表四种短周期元素，X元素的基态原子电子排布式为1s¹，Y元素的原子价电子排布为nsⁿnpⁿ，Z元素位于第二周期且原子中p能级与所有s能级电子总数相等，R原子M电子层的p能级中有3个未成对电子．
（1）Z的基态原子的价电子排布式为2s²2p⁴；化合物X₂Z中，中心原子采取sp³杂化，分子的空间构型属于V形．
（2）Y₂X₂分子中，中心原子采用sp杂化，分子中有3个σ键、2个π键；按价层电子对互斥理论，RZ₄^3-离子的VSEPR模型和立体构型均为正四面体形．
（3）在BF₃分子中，F-B-F的键角是60°，B原子的杂化轨道类型为sp²，BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-的立体构型为正四面体．

Answer 1

分析 X、Y、Z、R代表四种短周期元素，X元素的基态原子电子排布式为1s¹，则X为H元素，Y元素的原子价电子排布为nsⁿnpⁿ，则n=2，故Y为C元素，Z元素位于第二周期且原子中p能级与所有s能级电子总数相等，核外电子排布式为1s²2s²2p⁴，则Z为O元素，R原子M电子层的p能级中有3个未成对电子，最外层电子排布式为3s²3p³，则R为P元素，以此解答该题．

解答 解：X、Y、Z、R代表四种短周期元素，X元素的基态原子电子排布式为1s¹，则X为H元素，Y元素的原子价电子排布为nsⁿnpⁿ，则n=2，故Y为C元素，Z元素位于第二周期且原子中p能级与所有s能级电子总数相等，核外电子排布式为1s²2s²2p⁴，则Z为O元素，R原子M电子层的p能级中有3个未成对电子，最外层电子排布式为3s²3p³，则R为P元素．
（1）Z为氧元素，它的基态原子的价电子排布式为2s²2p⁴，化合物H₂O中，O原子形成2个σ键，孤电子对数为$\frac{6-1×2}{2}$=2，则O原子采取sp³杂化，分子的空间构型属于V形，
故答案为：2s²2p⁴；sp³；V形；
（2）在C₂H₂分子中，碳原子形成2个σ键，且无孤电子对，所以碳中心原子采用sp杂化，分子中σ键与π键数目分别为3、2，PO₄^3-中P形成4个σ键，孤电子对数为$\frac{5+3-2×4}{2}$=0，则VSEPR模型和立体构型均为正四面体形，
故答案为：sp；3； 2； 正四面体；
（3）在BF₃分子中，B原子价层电子对数为3+$\frac{3-1×3}{2}$=3，孤电子对数为0，为平面正三角形，F-B-F的键角是60°，B原子的杂化轨道类型为sp²杂化，BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-中B原子价层电子对数为4+$\frac{3+1-1×4}{2}$=4，孤电子对数为0，立体构型为正四面体，
故答案为：60°；sp²；正四面体．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、化学键、杂化方式与空间构型判断等，推断元素是解题关键，注意对基础知识的理解掌握．