Question

19．A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元索，A^2-和B⁺具有相同的電子構(gòu)型；C、D為同周期元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子．回答下列問題：
（1）四種元素中電負(fù)性最大的是O（填元素符號(hào)），其中C原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p³．
（2）單質(zhì)A有兩種同素異形體，其中沸點(diǎn)高的是O₃（填分子式），原因是O₃相對(duì)原子質(zhì)量較大，范德華力較大；
（3）C和D反應(yīng)可生成組成比為1：3的化合物E，E的立體構(gòu)型為三角錐形，中心原子的雜化軌道類型為sp³．
（4）化合物D₂A的立體構(gòu)型為V形，中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，單質(zhì)D與濕潤(rùn)的Na₂CO₃反應(yīng)可制備D₂A，其化學(xué)方程式為2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl（或2Cl₂+Na₂CO₃=Cl₂O+CO₂+2NaCl）．

Answer 1

分析 C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，應(yīng)為P元素，C、D為同周期元素，則應(yīng)為第三周期元素，D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子，應(yīng)為Cl元素，A^2-和B⁺具有相同的電子構(gòu)型，結(jié)合原子序數(shù)關(guān)系可知A為O元素，B為Na元素．
（1）同周期自左而右電負(fù)性增大，Cl元素氧化物中氧元素表現(xiàn)負(fù)價(jià)，四種元素電負(fù)性最大的為O元素；C為P元素，原子核外電子數(shù)為15，根據(jù)能量最低原理書寫核外電子排布式；
（2）A為O元素，有O₂、O₃兩種同素異形體，均形成分子晶體，相對(duì)原子質(zhì)量較大，分子間作用力越大，物質(zhì)的沸點(diǎn)越高；
（3）C和D反應(yīng)可生成化合物為PCl₃，P原子形成3個(gè)P-Cl鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子；
（4）化合物D₂A為Cl₂O，計(jì)算O原子孤電子對(duì)數(shù)、價(jià)層電子對(duì)數(shù)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=δ鍵數(shù)目+孤電子對(duì)數(shù)，進(jìn)而確定空間構(gòu)型；氯氣與濕潤(rùn)的Na₂CO₃反應(yīng)得到Cl₂O，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知，先得到HCl生成，HCl再與碳酸鈉反應(yīng)．

解答 解：C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，應(yīng)為P元素，C、D為同周期元素，則應(yīng)為第三周期元素，D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子，應(yīng)為Cl元素，A^2-和B⁺具有相同的電子構(gòu)型，結(jié)合原子序數(shù)關(guān)系可知A為O元素，B為Na元素．
（1）同周期自左而右電負(fù)性增大，Cl元素氧化物中氧元素表現(xiàn)負(fù)價(jià)，四種元素電負(fù)性最大的為O元素；C為P元素，原子核外電子數(shù)為15，根據(jù)能量最低原理原理，核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p³，
故答案為：O；1s²2s²2p⁶3s²3p³；
（2）A為O元素，有O₂、O₃兩種同素異形體，二者對(duì)應(yīng)的晶體都為分子晶體，因O₃相對(duì)原子質(zhì)量較大，則范德華力較大，沸點(diǎn)較高，
故答案為：O₃；O₃相對(duì)原子質(zhì)量較大，范德華力較大；
（3）C和D生成組成比為1：3的化合物E為PCl₃，P原子形成3個(gè)P-Cl鍵，含有1對(duì)孤對(duì)電子，立體構(gòu)型為為三角錐形，雜化軌道數(shù)目為3，P原子采取sp³雜化，
故答案為：三角錐形；sp³；
（4）化合物D₂A為Cl₂O，O為中心原子，形成2個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為$\frac{6-1×2}{2}$=2，則中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，立體構(gòu)型為V形，
氯氣與濕潤(rùn)的Na₂CO₃反應(yīng)得到Cl₂O，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知，先得到HCl生成，HCl再與碳酸鈉反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl（或2Cl₂+Na₂CO₃=Cl₂O+CO₂+2NaCl），
故答案為：V形；4；2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=Cl₂O+2NaHCO₃+2NaCl（或2Cl₂+Na₂CO₃=Cl₂O+CO₂+2NaCl）．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、沸點(diǎn)比較、雜化方式與空間構(gòu)型判斷、化學(xué)方程式書寫等，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．