Question

A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18，其最高正价数依次为1、4、5、7，已知B的原子核外次外层电子数为2．A、C原子的核外次外层电子数为8．D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强的酸．则：
（1）写出C元素原子的价电子轨道表示式______．写出D元素原子的电子排布式______．
（2）已知B与氢元素形成的气态化合物在标准状况下的密度为1.161g•L^-1，则在该化合物分子中B原子的杂化方式______，在该化合物分子中含有______个π键，含有______个σ键．
（3）已知C、D两元素形成的化合物通常有CD₃、CD₅两种．这两种化合物一种为非极性分子，另一种为极性分子，则属于极性分子的化学式为______，该分子的空间构型为______．

Answer

已知B的原子核外次外层电子数为2，最高正价为4，则B为碳元素；A、C原子的核外次外层电子数为8，最高正价分别为1、5，则A为钠元素，C为磷元素；D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强的酸，该酸为高氯酸，且Cl的最高价为+7，所以D为氯元素．
（1）根据核外电子排布规律书写；
（2）计算物质的摩尔质量，确定分子式；根据分子式中化学键类型判断π键、σ键数目及杂化方式；
（3）中心原子最外层电子全部成键为非极性分子，部分成键为极性分子；根据分子中σ键数目既孤对电子对判断杂化方式，进而判断空间结构．
【解析】
已知B的原子核外次外层电子数为2，最高正价为4，则B为碳元素；A、C原子的核外次外层电子数为8，最高正价分别为1、5，则A为钠元素，C为磷元素；D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强的酸，该酸为高氯酸，且Cl的最高价为+7，所以D为氯元素．
（1）C为磷元素，最外层有5个电子，3s能级有2个电子，3p能级有3个电子，P原子的价电子轨道表示式为．D为氯元素，原子核外有17个电子，原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5，
故答案为：；1s22s22p63s23p5；
（2）B为碳元素，已知B与氢元素形成的化合物在标准状况下的密度为1.161g•L-1，该化合物的摩尔质量为1.161g•L-1×22.4L/mol=26g/mol，故该氢化物为C2H2，C原子杂化轨道数为1+1=2，C原子的杂化方式为sp杂化；分子后2个C-H键，1个C≡C键，单键为σ键，三键含有1个σ键、2个π键，所以在该化合物分子中含有 2个π键，含有3个σ键，
故答案为：sp；2；3；
（3）C为磷元素、D为氯元素，CD3、CD5分别为PCl3、PCl5．PCl5中心原子P原子最外层电子全部成键为非极性分子，PCl3中心原子P原子最外层电子未全部成键为极性分子，P原子呈3个σ键、含有1对孤对电子对，采取sp3杂化，空间结构为三角锥型．
故答案为：PCl3；三角锥型．