Question

有A、B、C、D四种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A⁺比B^-少一个电子层，B原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道已充满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等子中子数。

（1）在CB₃分子中C元素原子的原子轨道发生的是___杂化，CB₃分子的空间构型为___。

（2）C的氢化物极易溶于水的原因是___。

（3）D元素与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的关系是：___（用元素符号表示）；

（4）氧原子的价层电子的轨道表示式为___。

Answer

sp3杂化 三角锥形 氨分子和水分子间可以形成氢键，且氨分子和水分子均为极性分子，相似相溶，氨分子和水分子还可以发生反应，故氨气极易溶于水 Cl＞P＞S

【解析】

B原子得一个电子后3p轨道全满，则B的基态原子电子排布为1s22s22p63s23p5，B应该是氯元素。又因为A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A+比B-少一个电子层，所以A是钠元素。C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，所以C是氮元素。D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，则D是第ⅥA族元素。最高价氧化物中含D的质量分数为40%，则有，解得：M(D)=32。且其核内质子数等于中子数，所以D是16号元素S元素。据此分析。

(1)由分析可知，CB3分子为NCl3分子，N原子有一对孤对电子，与Cl原子成3个σ键，N原子轨道发生sp3杂化，所以NCl3分子的VSEPR模型为四面体形，忽略孤电子对，NCl3分子的空间构型为三角锥形；答案为：sp3杂化；三角锥形；

(2) C的氢化物为氨气，氨分子和水分子间可以形成氢键，且氨分子和水分子均为极性分子，相似相溶，氨分子和水分子还可以发生反应，故氨气极易溶于水。答案为：氨分子和水分子间可以形成氢键，且氨分子和水分子均为极性分子，相似相溶，氨分子和水分子还可以发生反应，故氨气极易溶于水；

(3)D元素为S元素，其同周期相邻元素分别为P、Cl，根据同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素第一电离能大于相邻元素，所以P、S、Cl元素的第一电离能大小顺序是：Cl＞P＞S；答案为：Cl＞P＞S；

(4)基态氧原子共有6个价电子，根据核外电子排布规律可知，氧原子的价层电子的轨道表示式为；答案为：。