Question

根据已学知识，请你回答下列问题：

（1）写出原子序数最小的第Ⅷ族元素原子的原子结构示意图__________。

（2）写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：______________。

（3）该元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布式为4s²4p⁴，该元素的名称是____________。

（4）化学反应可视为旧键的断裂和新键的形成过程。化学键的键能是形成化学键时释放的能量。已知白磷和P₄O₆的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol^－1)：P—P：198　P—O：360　O===O：498，则反应P₄(白磷)＋3O₂===P₄O₆的反应热ΔH为___________________

（5）写出二氧化硫和水合氢离子中S原子，O原子分别采用______和______杂化形式，其空间构型分别为________和__________。

（6）用氢键表示法表示HF水溶液中的所有氢键__________________。

Answer

Si或S 硒 －1 638 kJ·mol－1 sp2 sp 3 V形 三角锥形 F—H…F F—H…O O—H…O O—H…F

【解析】(1)第Ⅷ族元素有铁、钴、镍，原子序数最小的是铁，原子核外有26个电子，其原子结构示意图为：；(2)3p轨道上有2个未成对电子时有两种情况，一种是另一个3p轨道上没有电子，一种是另一个3p轨道上充满电子，所以当另一个3p轨道上没有电子，该原子是Si；一种是另一个3p轨道上充满电子，该原子是S；(3)原子的外围电子排布是4s24p4，说明该原子中各个轨道都充满电子，该原子核外电子数是34，所以是硒元素；

(4)白磷燃烧放出的热量=生成物的键能-反应物的键能=12×360kJ-(6×198)kJ-(3×498)kJ=1638kJ，反应的焓变是-1638KJ/mol；反应P4(白磷)燃烧生成P4O6的热化学方程式为：P4(s)+3O2(g)=P4O6(g)△H=-1638KJ/mol；

(5)二氧化硫分子中O原子价层电子对2+ (6-2×2)=3，氧原子孤对电子对数为1，氧原子采取sp2杂化，二氧化硫分子中硫原子价层电子对2+ (6-2×2)=3，氧原子孤对电子对数为1，空间构型为V形；水合氢离子中氧原子的价层电子对3+ (6-1-3×1)=4，氧原子孤对电子对数为1，氧原子采取sp3杂化，水合氢离子空间构型为三角锥型；(6)N、O、F和氢原子之间能形成氢键，F的氢化物溶液剂为氢氟酸的水溶液，含有HF分子以及H2O分子，存在的所有氢键为F-H…F、F-H…O、O-F…F、O-H…O。

点睛：价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，根据价电子对互斥理论，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数．σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=×(a-xb)，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数；分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤对电子；实际空间构型要去掉孤电子对，略去孤电子对就是该分子的空间构型。