Question

15．根據(jù)已學知識，請你回答下列問題：
（1）寫出原子序數(shù)最小的第Ⅷ族元素原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖．
（2）寫出3p軌道上有2個未成對電子的元素的符號：Si或S．
（3）該元素被科學家稱之為人體微量元素中的“防癌之王”，其原子的外圍電子排布式為4s²4p⁴，該元素的名稱是硒．
（4）已知下列化學鍵的鍵能：Si-O：460kJ/mol，Si-Si：175kJ/mol，O=O：498kJ/mol，則反應：Si+O₂=SiO₂的反應熱△H=-892KJ/mol．
（5）寫出二氧化硫和水合氫離子中S原子，O原子分別采用sp²和sp³雜化形式，其空間構(gòu)型分別為V形和三角錐形．
（6）用氫鍵表示法表示HF水溶液中的所有氫鍵F-H…F、F-H…O、O-F…F、O-H…O．

Answer 1

分析 （1）第Ⅷ族元素有鐵、鈷、鎳，原子序數(shù)最小的是鐵，原子核外有26個電子，根據(jù)原子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫規(guī)則書寫；
（2）3p軌道上有2個未成對電子時有兩種情況，一種是另一個3p軌道上沒有電子，一種是另一個3p軌道上充滿電子，寫出相應的元素符號；
（3）根據(jù)原子的外圍電子排布是4s²4p⁴，確定該原子名稱；
（4）1molSi中含有2molSi-Si，1molSiO₂含有4molSi-O鍵，△H=反應物的鍵能和-生成物的鍵能和；
（5）計算氧原子的價層電子數(shù)與氧原子的孤對電子對數(shù)，判斷雜化方式與水合氫離子的空間構(gòu)型，計二氧化硫中硫原子的價層電子數(shù)與氧原子的孤對電子對數(shù)，確定其空間結(jié)構(gòu)；
（6）能形成氫鍵的原子為N、O、F和氫原子之間，氫鍵是分子之間的相互作用力．

解答 解：（1）第Ⅷ族元素有鐵、鈷、鎳，原子序數(shù)最小的是鐵，原子核外有26個電子，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為：，故答案為：；

（2）3p軌道上有2個未成對電子時有兩種情況，一種是另一個3p軌道上沒有電子，一種是另一個3p軌道上充滿電子，所以當另一個3p軌道上沒有電子，該原子是Si；一種是另一個3p軌道上充滿電子，該原子是S，故答案為：Si或S；
（3）原子的外圍電子排布是4s²4p⁴，說明該原子中各個軌道都充滿電子，該原子核外電子數(shù)是34，所以是硒元素，故答案為：硒；
（4）△H=反應物的鍵能和-生成物的鍵能和=2×175KJ/mol+498KJ/mol-4×460KJ/mol=-892KJ/mol，故答案為：-892KJ/mol；
（5）二氧化硫分子是O原子價層電子對2+$\frac{1}{2}$（6-2×2）=3，氧原子孤對電子對數(shù)為1，氧原子采取sp²雜化，二氧化硫分子中硫原子價層電子對2+$\frac{1}{2}$（6-2×2）=3，氧原子孤對電子對數(shù)為1，空間構(gòu)型為V形；
水合氫離子中氧原子的價層電子對3+$\frac{1}{2}$（6-1-3×1）=4，氧原子孤對電子對數(shù)為1，氧原子采取sp³雜化，水合氫離子空間構(gòu)型為三角錐型，
故答案為：sp²；sp³；V形；三角錐型；
（6）N、O、F和氫原子之間能形成氫鍵，F(xiàn)的氫化物溶液劑為氫氟酸的水溶液，含有HF分子以及H₂O分子，存在的所有氫鍵為F-H…F、F-H…O、O-F…F、O-H…O，
故答案為：F-H…F、F-H…O、O-F…F、O-H…O．

點評 本題考查結(jié)合性質(zhì)位置關(guān)系、核外電子排布、雜化理論與分子構(gòu)型、鍵能等，題目綜合性較大，側(cè)重對基礎(chǔ)知識的鞏固，難度中等．