Question

14．已知X、Y、Z均为短周期元素，它们之间可形成X₂Z和YZ₂两种化合物，X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子K层的电子数只有一个，Y位于X的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而Z原子核外的最外层电子数比次外层少2个，请回答下列问题；
（1）它们的元素符号分别为：XH，YC，ZS．
（2）用价层电子对互斥理论判断：

物质	分子的价层电子对数	中心原子的杂化轨道类型	分子的立体构型名称
X2Z			V形
YZ2

（3）N₂O双称笑气，N₂O与YZ₂具有相似的分子结构，请分析原因：二者互为等电子体．

Answer 1

分析 X、Y、Z均为短周期元素，且原子序数依次增大，X原子K层的电子数只有一个，则X为H元素；Y位于X的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，则Y为C元素；Z原子核外的最外层电子数比次外层少2个，原子只能有3个电子层数，最外层电子数为6，故Z为S元素，故化合物X₂Z和YZ₂分别为：H₂S和CS₂．

解答 解：X、Y、Z均为短周期元素，且原子序数依次增大，X原子K层的电子数只有一个，则X为H元素；Y位于X的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，则Y为C元素；Z原子核外的最外层电子数比次外层少2个，原子只能有3个电子层数，最外层电子数为6，故Z为S元素，故化合物X₂Z和YZ₂分别为：H₂S和CS₂．
（1）X、Y、Z的元素符号分别为：H、C、S，故答案为：H；C；S；
（2）X₂Z为H₂S，分子中S原子形成2个σ键，含有2对孤对电子，价层电子对数为4，S原子采取sp³杂化，分子结构为V形，
YZ₂为CS₂，结构简式为S=C=S，分子中C原子形成2个σ键，没有孤对电子，价层电子对数为2，C原子采取sp杂化，分子结构为直线形，
故答案为：

物质	分子的价层电子对数	中心原子的杂化轨道类型	分子的立体构型名称
X2Z	4	sp3	V形
YZ2	2	sp	直线形

；
（3）N₂O双称笑气，N₂O与CS₂具有相似的分子结构，是因为二者互为等电子体，
故答案为：二者互为等电子体．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及结构与位置关系、杂化方式与空间构型、等电子体等，掌握利用价层电子对互斥理论与杂化轨道判断空间构型，注意同周期主族元素中第一电离能异常情况．