Question

3．四種元素X、Y、Z、E位于元素周期表的前四周期，已知它們的核電荷數(shù)依次增大，Y原子的L層p軌道中有2個電子；Z原子的L電子層中，有三個未成對的電子，且無空軌道；E原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1．
（1）XYZ分子中的三個原子除X原子外最外層均為8電子構(gòu)型，根據(jù)電子云重疊方式的不同，該分子中共價鍵的主要類型有σ鍵、π鍵．
（2）ZX₃是一種常見氣體，分子中Z原子的雜化方式是sp³，該物質(zhì)易液化其主要原因是氨氣與氨氣、氨氣和水分子之間均易形成氫鍵
（3）E元素+2價離子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰．
（4）元素Y形成的A和B兩種物質(zhì)，可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化關系：，在B分子中Y原子的雜化方式為sp³，B中O-Y-H的鍵角小于（填“大于”“等于”或“小于”）A中O-Y-H鍵角．

Answer 1

分析 Y原子的L層p軌道中有2個電子1s²2s²2p²，為6號元素碳；Z原子的L電子層中，有三個未成對的電子，且無空軌道，所以Z是氮；E原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，30號鋅元素，XYZ分子中的三個原子除X原子外最外層均為8電子構(gòu)型，所以X是氫，以此解答該題．

解答 解：Y原子的L層p軌道中有2個電子1s²2s²2p²，為6號元素碳；Z原子的L電子層中，有三個未成對的電子，且無空軌道，所以Z是氮；E原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4：1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，30號鋅元素，XYZ分子中的三個原子除X原子外最外層均為8電子構(gòu)型，所以X是氫，
（1）HCN分子中的三個原子除H原子外均為8電子構(gòu)型，C原子形成4個共價鍵、N原子形成3個共價鍵，則HCN分子的結(jié)構(gòu)式為H-C≡N，共價單鍵為σ鍵，共價三鍵中一個是σ鍵兩個是π鍵，所以氫氰酸分子中含有兩個σ鍵兩個π鍵，
故答案為：σ鍵、π鍵；
（2）NH₃分子是一種常見氣體，氨氣分子中N原子價層電子對個數(shù)是4，所以N原子采用sp³雜化；氫鍵的存在增大氨氣的溶解性，
故答案為：sp³；氨氣與氨氣、氨氣和水分子之間均易形成氫鍵；
（3）E²⁺為Zn²⁺，Zn是30號元素，失去最外層2個電子的核外電子排布式是 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
（4）在B分子中Y原子形成4個δ鍵，為sp³雜化，B中O-Y-H的鍵角約為109⁰28'，而B中O-Y-H的鍵角為120⁰，B中O-Y-H的鍵角小于A中O-Y-H鍵角，
故答案為：sp³；小于．

點評 本題考查元素的推斷以及分子雜化方式、分子構(gòu)型、離子核外電子排布等，為高頻考點，側(cè)重考查學生分析問題、運用知識解決問題能力，會利用價層電子對互斥理論、構(gòu)造原理等知識點解答，綜合性較強．