Question

（2009?福清市模擬）A、B、C、D四種元素的原子序數均小于18，其最高正價數依次為1、4、5、7，已知B的原子核外次外層電子數為2．A、C原子的核外次外層電子數為8．D元素的最高價氧化物對應的水化物是已知含氧酸中最強的酸．則：
（1）寫出C元素原子的價電子軌道表示式

．寫出D元素原子的電子排布式

1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

．
（2）已知B與氫元素形成的氣態化合物在標準狀況下的密度為1.161g?L^-1，則在該化合物分子中B原子的雜化方式

sp

，在該化合物分子中含有

2

個π鍵，含有

3

個σ鍵．
（3）已知C、D兩元素形成的化合物通常有CD₃、CD₅兩種．這兩種化合物一種為非極性分子，另一種為極性分子，則屬于極性分子的化學式為

PCl₃

，該分子的空間構型為

三角錐型

．

Answer 1

分析：已知B的原子核外次外層電子數為2，最高正價為4，則B為碳元素；A、C原子的核外次外層電子數為8，最高正價分別為1、5，則A為鈉元素，C為磷元素；D元素的最高價氧化物對應的水化物是已知含氧酸中最強的酸，該酸為高氯酸，且Cl的最高價為+7，所以D為氯元素．
（1）根據核外電子排布規律書寫；
（2）計算物質的摩爾質量，確定分子式；根據分子式中化學鍵類型判斷π鍵、σ鍵數目及雜化方式；
（3）中心原子最外層電子全部成鍵為非極性分子，部分成鍵為極性分子；根據分子中σ鍵數目既孤對電子對判斷雜化方式，進而判斷空間結構．

解答：解：已知B的原子核外次外層電子數為2，最高正價為4，則B為碳元素；A、C原子的核外次外層電子數為8，最高正價分別為1、5，則A為鈉元素，C為磷元素；D元素的最高價氧化物對應的水化物是已知含氧酸中最強的酸，該酸為高氯酸，且Cl的最高價為+7，所以D為氯元素．
（1）C為磷元素，最外層有5個電子，3s能級有2個電子，3p能級有3個電子，P原子的價電子軌道表示式為．D為氯元素，原子核外有17個電子，原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，
故答案為：；1s²2s²2p⁶3s²3p⁵；
（2）B為碳元素，已知B與氫元素形成的化合物在標準狀況下的密度為1.161g?L^-1，該化合物的摩爾質量為1.161g?L^-1×22.4L/mol=26g/mol，故該氫化物為C₂H₂，C原子雜化軌道數為1+1=2，C原子的雜化方式為sp雜化；分子后2個C-H鍵，1個C≡C鍵，單鍵為σ鍵，三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵，所以在該化合物分子中含有 2個π鍵，含有3個σ鍵，
故答案為：sp；2；3；
（3）C為磷元素、D為氯元素，CD₃、CD₅分別為PCl₃、PCl₅．PCl₅中心原子P原子最外層電子全部成鍵為非極性分子，PCl₃中心原子P原子最外層電子未全部成鍵為極性分子，P原子呈3個σ鍵、含有1對孤對電子對，采取sp³雜化，空間結構為三角錐型．
故答案為：PCl₃；三角錐型．

點評：本題綜合性較大，涉及元素推斷、核外電子排布規律、化學鍵、分子極性與空間結構等，難度中等，推斷元素是解題關鍵，是對物質結構的綜合考查，注意基礎知識的積累掌握．