Question

已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成化合物的分子式是XY₄。试回答：

(1)X元素的原子基态时电子排布式为：___________________________________，Y元素原子最外层电子的电子排布图为：____________。

(2)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85，试判断XY₄中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。

(3)该化合物的空间结构为______________形，中心原子的轨道杂化类型为__________，分子为______________(填“极性分子”或“非极性分子”)。

(4)该化合物在常温下为液体，该液体微粒间的作用力是____________。

(5)该化合物的沸点与SiCl₄比较：________(填化学式)的高，原因是__________________________。

Answer

1s22s22p63s23p63d104s24p2 共价键 正四面体 sp3杂化 非极性分子 范德华力 GeCl4 组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高

【解析】

X元素与碳元素同主族且位于周期表中的第一长周期，X为Ge元素，Y原子是短周期元素且最外层电子数比内层电子总数少3，Y为Cl元素，化合物XY4为GeCl4。

（1）Ge元素是32号元素，基态原子核外电子排布式为 [Ar] 3d104s24p2或1s22s22p63s23p63d104s24p2；氯元素原子最外层电子的电子排布图为；

（2）Cl元素与Ge元素的电负性差为2.85-2.1=0.75，小于1.7，所以GeCl4为共价化合物，分子内只含有共价键；

（3）Ge元素与C元素处于相同主族，GeCl4与CCl4 具有相似的结构和性质，Ge原子采取sp3杂化，GeCl4为正四面体形，空间对称，是非极性分子；

（4）GeCl4在常温下为液体，熔点低，由分子构成．微粒间作用力为范德华力；

（5）这两种化合物的结构相似，GeCl4相对分子质量大，分子间作用力强，沸点高。