Question

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的电子排布式为

 

，Y的轨道表示式为

 

；
（2）ZX₂的分子式是

 

，分子构型为

 

．YX₂的电子式是

 

，分子构型为

 

，中心原子发生了

 

杂化．
（3）Y与Z形成的化合物的分子式是

 

，该化合物中化学键是

 

键（填“极性”或“非极性”），该分子属于

 

分子（填“极性”或“非极性”）．
（4）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

 

．
（5）X的氢化物的分子构型为

 

，键角为

 

，中心原子的杂化形式

 

．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,电子式,判断简单分子或离子的构型,极性键和非极性键

专题：化学键与晶体结构

分析：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．

解答： 解：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，
（1）由上述分析可知，X为O元素，其电子排布式为1s²2s²p⁴，Y为C元素，原子核外电子排布为1s²2s²p²，故其轨道表示式为；

故答案为：1s²2s²p⁴；；
（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+

1

2

（6-2×2）=3，且含有一个孤电子对，所以其空间构型为V型，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；

故答案为：SO₂；V形；；直线形；SP；
（3）C与S形成的化合物是CS₂，CS₂中碳原子和硫原子之间存在极性键，但CS₂分子中正负电荷重心重合，为非极性分子；
故答案为：CS₂；极性键；非极性；
（4）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′；
故答案为：甲烷；109°28′；sp³；        
（5）O的最简单氢化物是水，水分子是V形结构，水分子中中键角为105°，水分子中O原子含有2个共价单键，有两对孤电子对，所以O原子为sp³杂化．
故答案为：V形；105°；sp³．

点评：点评：本题考查了元素位置、结构和性质的相互关系及应用，涉及电子式的书写、分子极性的判断、分子空间构型的判断等知识点，明确短周期元素原子结构是解本题关键，根据原子之间的关系确定元素，再结合物质的结构和性质解答，难度不大．