Question

1．短周期元素D、E、X、Y、Z原子序數(shù)逐漸增大．它們的最簡(jiǎn)氫化物分子的空間構(gòu)型依次是正四面體、三角錐形、正四面體、角形（V形）、直線形．回答下列問(wèn)題：
（1）Y的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為SO₃；Z的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁵．
（2）D的最高價(jià)氧化物與E的一種氧化物為等電子體，寫(xiě)出E的氧化物的化學(xué)式N₂O．
（3）D和Y形成的化合物，其分子的空間構(gòu)型為直線型．D原子的軌道雜化方式是sp．
（4）寫(xiě)出一個(gè)驗(yàn)證Y與Z的非金屬性強(qiáng)弱的離子反應(yīng)方程式H₂S+Cl₂═2H⁺+2Cl^-+S↓．
（5）金屬鎂和E的單質(zhì)在高溫下反應(yīng)得到的產(chǎn)物與水反應(yīng)生成兩種堿性物質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑．

Answer 1

分析 D、E、X、Y、Z是短周期元素，且原子序數(shù)逐漸增大，它們的最簡(jiǎn)單氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)依次是正四面體、三角錐形、正四面體、角形（V形）、直線型，形成正四面體結(jié)構(gòu)的氫化物是甲烷或硅烷，形成三角錐型的氫化物是氨氣，形成V型的氫化物是水或硫化氫，形成直線型結(jié)構(gòu)的氫化物是乙炔、氟化氫或氯化氫，這幾種元素的原子序數(shù)逐漸增大，所以D的氫化物是甲烷，E的氫化物是氨氣，X的氫化物是硅烷，Y的氫化物是硫化物，Z的氫化物是氯化氫，則D、E、X、Y、Z分別是C、N、Si、S、Cl元素，據(jù)此答題．

解答 解：D、E、X、Y、Z是短周期元素，且原子序數(shù)逐漸增大，它們的最簡(jiǎn)單氫化物分子的空間結(jié)構(gòu)依次是正四面體、三角錐形、正四面體、角形（V形）、直線型，形成正四面體結(jié)構(gòu)的氫化物是甲烷或硅烷，形成三角錐型的氫化物是氨氣，形成V型的氫化物是水或硫化氫，形成直線型結(jié)構(gòu)的氫化物是乙炔、氟化氫或氯化氫，這幾種元素的原子序數(shù)逐漸增大，所以D的氫化物是甲烷，E的氫化物是氨氣，X的氫化物是硅烷，Y的氫化物是硫化物，Z的氫化物是氯化氫，則D、E、X、Y、Z分別是C、N、Si、S、Cl元素．
（1）Y最高價(jià)氧化物的化學(xué)式是SO₃，Z為Cl元素，其基態(tài)原子電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，
故答案為：SO₃；1s²2s²2p⁶3s²3p⁵；
（2）D的最高價(jià)氧化物為CO₂，與E的一種氧化物為等電子體，則E的氧化物為N₂O，
故答案為：N₂O；
（3）D和Y形成的化合物是CS₂，其分子的空間構(gòu)型和二氧化碳的相同，為直線型；分子中碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為$\frac{4+0}{2}$=2，不含孤電子對(duì)，采取sp雜化；
故答案為：直線型；sp；
（4）Y為硫元素，Z為氯元素，可以通過(guò)H₂S與Cl₂的反應(yīng)證明氯元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)，相關(guān)的離子反應(yīng)方程式為H₂S+Cl₂═2H⁺+2Cl^-+S↓，
故答案為：H₂S+Cl₂═2H⁺+2Cl^-+S↓；
（5）鎂和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，氮化鎂與水反應(yīng)生成兩種堿，分別是氫氧化鎂和氨氣，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑，
故答案為：Mg₃N₂+6H₂O═3Mg（OH）₂+2NH₃↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素及其化合物的性質(zhì)、分子空間構(gòu)型等知識(shí)點(diǎn)，明確常見(jiàn)分子的空間構(gòu)型是解本題的關(guān)鍵，會(huì)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷分子的構(gòu)型及雜化方式，為高考熱點(diǎn)．