Question

【題目】已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一個(gè)長(zhǎng)周期，短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，它們形成化合物的分子式是XY4。試回答：

（1）X元素的原子基態(tài)時(shí)電子排布式為： ____________________________，

Y元素原子最外層電子的電子排布圖為：____________________________。

（2）若X、Y兩元素電負(fù)性分別為2.1和2.85，試判斷XY4中X與Y之間的化學(xué)鍵為____（填“共價(jià)鍵”或“離子鍵”）。

（3）該化合物的空間結(jié)構(gòu)為____，中心原子的雜化類型為____，分子為____（填“極性分子”或“非極性分子”）。

（4）該化合物在常溫下為液體，該液體微粒間的作用力是____。

（5）該化合物的沸點(diǎn)與SiCl4比較：____（填化學(xué)式）的高，原因是_________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p2 共價(jià)鍵 正四面體 sp3雜化 非極性分子 范德華力（或分子間作用力） GeCl4 組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力

【解析】試題分析：與碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1個(gè)長(zhǎng)周期，則X應(yīng)該是Ge元素。短周期元素Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少3，它們所形成化合物的分子式是XY4，所以Y應(yīng)該是氯元素。

解析：（1）根據(jù)構(gòu)造原理可知，Ge元素的原子基態(tài)時(shí)電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2。氯原子最外層電子的電子排布圖為。
（2）兩種元素的電負(fù)性差小于1.7，所以XY4中X與Y之間的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵。
（3）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知，分子中中心原子含有的價(jià)電子對(duì)數(shù)為 ，孤對(duì)電子對(duì)數(shù)是0，所以該分子是正四面體型結(jié)構(gòu)，屬于非極性分子。
（4）XY4在常溫下為液體，說(shuō)明該化合物形成的晶體類型是分子晶體，所以該化合物中存在的微粒間作用力有共價(jià)鍵、范德華力。
（5）由于二者結(jié)構(gòu)相似，形成的晶體類型都是分子晶體，但GeCl4相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力強(qiáng)，所以GeCl4熔、沸點(diǎn)高。