Question

7．在X、Y、Z、W四種元素中，X是原子半徑最小的元素；Y的基態(tài)原子中電子占據(jù)了三種能量不同的原子軌道，且這三種軌道中的電子數(shù)相同；Z的原子最外層電子數(shù)是內層的3倍；W基態(tài)原子的3p原子軌道上有4個電子．
（1）X、Z、W三種元素的電負性由小到大的順序為H＜S＜O；
（2）標準狀況下，6.72L X₂YZ分子中σ鍵的為0.9mol．
（3）一定條件下，以氯化鋁為催化劑，用“木精”（分子組成為YX₄Z）和X₂W作用可合成YX₄W，YX₄W常用作有機合成及殺蟲劑的原料．
①木精是一種有毒化合物，極易溶于水．木精極易溶于水的主要原因是木精分子與水分子間可形成分子間氫鍵，請畫出在木精水溶液中氫鍵的圖示：O-H…O（以“A-H…B”的形式表示）．
②氯化鋁的熔點、沸點都很低（熔化的氯化鋁不易導電），加熱可升華；熔融時AlCl₃生成Al₂Cl₆（結構如圖所示），更高溫度下Al₂Cl₆離解成AlCl₃．1個Al₂Cl₆分子中配位鍵為2；根據(jù)價層電子對互斥理論，AlCl₃分子的空間構型為平面正三角形．
（4）寫出一種與WZ₄^2-互為等電子體的分子的化學式：CCl₄等．

Answer 1

分析 在X、Y、Z、W四種元素中，X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；Y的基態(tài)原子中電子占據(jù)了三種能量不同的原子軌道，且這三種軌道中的電子數(shù)相同，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，故Y為C元素；Z的原子最外層電子數(shù)是內層的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，故Z為O元素；W基態(tài)原子的3p原子軌道上有4個電子，則W為S元素．
（1）非金屬性越強，電負性越大，同主族自上而下電負性減��；
（2）H₂CO分子為HCHO，結構式為；
（3）①木精為CH₄O，結構簡式為CH₃OH，其溶液中羥基中H原子與另外羥基中O原子之間形成氫鍵；
②氯化鋁中鋁原子最外層電子只有3個電子，形成3個共價鍵，每個鋁原子和四個氯原子形成共價鍵，且其中一個共用電子對是氯原子提供形成的配位鍵；計算Al原子價層電子對數(shù)、孤電子對數(shù)確定空間構型；
（4）原子總數(shù)相等、價電子總數(shù)相等的微粒互為等電子體．

解答 解：在X、Y、Z、W四種元素中，X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；Y的基態(tài)原子中電子占據(jù)了三種能量不同的原子軌道，且這三種軌道中的電子數(shù)相同，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，故Y為C元素；Z的原子最外層電子數(shù)是內層的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，故Z為O元素；W基態(tài)原子的3p原子軌道上有4個電子，則W為S元素．
（1）非金屬性越強，電負性越大，同主族自上而下電負性減小，故電負性：H＜S＜O，故答案為：H＜S＜O；
（2）H₂CO分子為HCHO，結構式為，甲醛物質的量為$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，分子中σ鍵為0.3mol×3=0.9mol，故答案為：0.9；
（3）①木精為CH₄O，結構簡式為CH₃OH，其溶液中羥基中H原子與另外羥基中O原子之間形成氫鍵，即存在的羥基為：O-H…O，故答案為：O-H…O；
②氯化鋁中鋁原子最外層電子只有3個電子，形成3個共價鍵，每個鋁原子和四個氯原子形成共價鍵，且其中一個共用電子對是氯原子提供形成的配位鍵，故1個Al₂Cl₆分子中配位鍵為2；AlCl₃分子中Al原子孤電子對數(shù)為$\frac{3-1×3}{3}$=0，價層電子對數(shù)為4+0=3，故其空間構型為平面正三角形，故答案為：2；平面正三角形；
（4）原子總數(shù)相等、價電子總數(shù)相等的微�；�為等電子體，與SO₄^2-互為等電子體的分子為CCl₄等，故答案為：CCl₄等．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、電負性、化學鍵、氫鍵、等電子體等，是對學生綜合能力的考查，難度中等．