Question

原子序数小于36的X、Y、Z、R、W五种元素，其中X是周期表中原子半径最小的元素，Y是形成化合物种类最多的元素，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，R单质占空气体积的1/5；W的原子序数为29。回答下列问题:

(1)Y₂X₄分子中Y原子轨道的杂化类型为________，1mol Z₂X₄含有σ键的数目为 ________。

(2)化合物ZX₃与化合物X₂R的VSEPR构型相同，但立体构型不同，ZX₃的立体构型为 ________，两种化合物分子中化学键的键角较小的是________(用分子式表示)，其原因是________________________________________________ 。

(3)与R同主族的三种非金属元素与X可形成结构相似的三种物质，三者的沸点由高到低的顺序是 ________。

(4)元素Y的一种氧化物与元素Z的单质互为等电子体，元素Y的这种氧化物的结构式是________。

(5)W元素原子的价电子排布式为________。

Answer

sp2 5NA 三角锥形 H2O 水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多，对共价键排斥力更大，所以键角更小 H2O > H2Se>H2S O=C=O 3d104s1

【解析】

原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是周期表中半径最小的元素，则X是H元素；Y是形成化合物种类最多的元素，则Y是C元素；Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，则Z是N元素；R单质占空气体积的1/5，则R为O元素；W的原子序数为29，则W是Cu元素；再结合物质结构分析解答。

（1）C2H4分子中每个碳原子含有3个σ 键且不含孤电子对，所以采取sp2杂化；一个乙烯分子中含有5个σ键，则1mol C2H4含有σ键的数目为5NA；

（2）NH3和CH4的VSEPR模型为正四面体形，但氨气中的中心原子上含有1对孤对电子，所以其实际构型是三角锥形；

由于水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多，对共价键排斥力更大，所以H2O的键角更小；

（3）H2O可形成分子间氢键，沸点最高；H2Se相对分子质量比H2S大，分子间作用力大，沸点比H2S高 ，三者的沸点由高到低的顺序是H2O > H2Se>H2S；

（4）元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体，CO2和N2O互为等电子体，所以元素C的这种氧化物CO2的结构式是O=C=O；

（5）铜是29号元素，其原子核外有29个电子，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，价电子排布式为3d104s1。