Question

7．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元素原子的价电子的轨道表示式为，该元素的符号是S．
（2）Q元素原子基态时的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，在形成化合物时它的最高化合价为+6．
（3）化合物XZ₂与YZ₂的空间构型分别是V形和直线形，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO₂（写分子式），理由是二氧化硫和水是极性分子，二氧化碳是非极性分子，根据相似相溶原理知，二氧化硫易溶于水．
（4）用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O．
（5）比较X的氢化物与同族第二、四周期元素所形成的氢化物的稳定性、沸点高低，并说明理由元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性O＞S＞Se，所以稳定性H₂O＞H₂S＞H₂Se；氢化物的熔沸点与分子间作用力成正比，含有氢键的氢化物熔沸点较高，水中含有氢键，所以熔沸点H₂O＞H₂Se＞H₂S．

Answer 1

分析 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，则X为S元素；
Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y为C元素；
Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，则Z是O元素；
Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，则Q是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）X为S元素，X元素原子的价电子为其3s、3p电子；
（2）Q为Cr元素，其原子核外有24个电子，根据构造原理书写Q元素原子基态时的电子排布式，在形成化合物时它的最高化合价为+6价；
（3）根据价层电子对互斥理论判断分子晶体空间构型；非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂；
（4）E的氢化物为HF，HF分子之间易形成氢键、HF和水分子之间易形成氢键、水分子之间易形成氢键；
（5）元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，氢化物的熔沸点与分子间作用力成正比，含有氢键的氢化物熔沸点较高．

解答 解：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，则X为S元素；
Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y为C元素；
Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，则Z是O元素；
Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，则Q是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）X为S元素，X元素原子的价电子为其3s、3p电子，其价电子轨道表示式为，故答案为：；S；
（2）Q为Cr元素，其原子核外有24个电子，根据构造原理书写Q元素原子基态时的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，在形成化合物时它的最高化合价为+6价，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；+6；
（3）化合物SO₂与CO₂中S、C原子价层电子对个数分别是3、2，且二氧化硫分子中含有1个孤电子对、二氧化碳分子中C原子不含孤电子对，则二者空间构型分别是V形和直线形；非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂，二氧化硫和水是极性分子，二氧化碳是非极性分子，根据相似相溶原理知，二氧化硫易溶于水，
故答案为：V形；直线形；SO₂；二氧化硫和水是极性分子，二氧化碳是非极性分子，根据相似相溶原理知，二氧化硫易溶于水；
（4）HF的水溶液中，F的电负性较大，可与另一分子的HF或水中的H形成氢键，可表示为H-F…H，氧原子和氟化氢分子中的氢原子之间能形成氢键，可表示为 F-H…O，氟原子和水分子中的氢原子能形成氢键可表示为O-H…F，氧原子和另一个水分子中的氢原子能形成氢键可表示为O-H…O，
故答案为：F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O；
（5）氧族元素中非金属性O＞S＞Se，元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，所以这三种元素的氢化物中稳定性H₂O＞H₂S＞H₂Se，氢化物的熔沸点与分子间作用力成正比，含有氢键的氢化物熔沸点较高，水中含有氢键，熔沸点最高，则这三种氢化物的熔沸点H₂O＞H₂Se＞H₂S，
故答案为：元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性O＞S＞Se，所以稳定性H₂O＞H₂S＞H₂Se；氢化物的熔沸点与分子间作用力成正比，含有氢键的氢化物熔沸点较高，水中含有氢键，所以熔沸点H₂O＞H₂Se＞H₂S．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及氢化物稳定性及熔沸点比较、氢键表示方法、微粒空间构型判断、原子核外电子排布等知识点，明确基本原理及原子结构是解本题关键，注意氢键的表示方法，为易错点．