Question

9．A、B、C、D四種元素處于同一短周期，在同族元素中，A的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高，B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性在同周期中是最強(qiáng)的，C的電負(fù)性介于A、B之間，D與B相鄰．
（1）C的原子的價(jià)電子排布式為2s²2p⁴．
（2）B的電子排布圖
（3）已知B的氣態(tài)氫化物很容易與H+結(jié)合，B原子與H+間形成的鍵叫配位鍵，形成的離子的立體構(gòu)型為正四面體形，其中B原子采取的雜化方式是sp³．
（4）在A、B、C、D四種元素形成的電子數(shù)相同的四種氫化物中沸點(diǎn)最低的是CH₄（寫分子式），其沸點(diǎn)顯著低于其他三種氫化物的原因是：CH₄分子間只有范德華力，而NH₃、H₂O、HF分子間除范德華力外還存在氫鍵．

Answer 1

分析 A、B、C、D四種元素處于同一短周期，在同族元素中，A的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高，考慮氫鍵，有關(guān)的元素有：N、O、F，可以確定在第二周期；
B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性在同周期中是最強(qiáng)的，可以確定B是N元素，因?yàn)镕、O無(wú)含氧酸；
若A是O元素，C的電負(fù)性介于A、B之間，則找不到C，所以A是F元素，則C是O元素，D與B相鄰，所以D是C元素；
故A是氟元素，B是氮元素，C是氧元素，D是碳元素．據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：由分析可知：A是氟元素，B是氮元素，C是氧元素，D是碳元素．
（1）主族元素的價(jià)電子指最外層電子，C是O元素，O元素的最外層電子數(shù)是6，所以O(shè)原子的價(jià)電子排布式為2s²2p⁴；
故答案為：2s²2p⁴；
（2）N原子核外有7個(gè)電子，分別位于1S、2S、2P軌道，其電子排布圖為為；
故答案為：為；
（3）B的氣態(tài)氫化物是NH₃，NH₃分子中N原子上有一個(gè)孤對(duì)電子，可與H⁺以配位鍵結(jié)合成NH₄⁺，據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論，該微粒為正四面體形，其中N的雜化方式為sp³雜化，
故答案為：配位鍵；正四面體形；sp³；
（4）F的氫化物只有一種HF，電子數(shù)為10，其他有10個(gè)電子的氫化物分別是NH₃、H₂O、CH₄，其中CH₄沸點(diǎn)最低，因?yàn)橹挥蠧H₄分子間、不能形成氫鍵，其他三種分子間均形成氫鍵，氫鍵的存在導(dǎo)致它們的沸點(diǎn)升高，所以它們的氫化物沸點(diǎn)顯著高于CH₄，
故答案為：CH₄；CH₄分子間只有范德華力，而NH₃、H₂O、HF分子間除范德華力外還存在氫鍵．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了元素位置、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系應(yīng)用，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及元素周期律來(lái)推斷元素，再結(jié)合物質(zhì)的結(jié)構(gòu)來(lái)分析解答，注意氫鍵只影響物理性質(zhì)，題目難度中等．