1919年,Langmuir提出等電子原理:原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子,互稱為等電子體.等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近.X、Y和Z是電子層數(shù)相同且原子序數(shù)依次增大的三種短周期元素,三種原子的價(jià)電子數(shù)之和為15,它們可以形成兩對符合上述條件的等電子體分子.則下列說法不正確的是( )
A.常溫常壓下,XZ2和YZ2均為無色氣體
B.XZ2與Y2Z互為等電子體
C.XZ2與YZ2+結(jié)構(gòu)相似
D.氧化性:Z>Y>X
【答案】分析:首先根據(jù)題干中的條件,推出X、Y和Z各是什么元素,然后根據(jù)互為等電子體的條件原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子,找出對應(yīng)的分子解題.
A.常溫常壓下,XZ2和YZ2分別為CO2和NO2;
B.XZ2與Y2Z為CO2和N2O;
C.XZ2與YZ2+為CO2和NO2+;
D.X、Y和Z為第二周期為C、N、O元素.
解答:解:價(jià)電子就是指原子核外電子中能與其它原子相互作用形成化學(xué)鍵的電子.主族元素的價(jià)電子就是主族元素原子的最外層電子;X、Y和Z是電子層數(shù)相同,說明三種元素在同一周期,且在短周期,第一周期只有兩種元素,不可能,三種元素原子序數(shù)依次增大,三種原子的價(jià)電子數(shù)之和為15,故為Ⅳ、ⅤA、ⅥA族元素,第二周期為C、N、O元素,第三周期為Si、P、S三種元素.它們可以形成兩對符合上述條件的等電子體分子,第二周期為C、N、O元素,可形成CO、N2等電子體分子,可形成CO2、N2O等電子體分子,第三周期為Si、P、S三種元素,不可以形成兩對符合上述條件的等電子體分子,故X、Y和Z為第二周期為C、N、O元素.
A.常溫常壓下,CO2為無色氣體,NO2為紅棕色氣體.故A錯(cuò)誤;
B.1個(gè)CO2和N2O原子數(shù)都是3個(gè)、電子總數(shù)都是22個(gè),是等電子體.故B正確;
C.1個(gè)CO2和NO2+原子數(shù)都是3個(gè)、電子總數(shù)都是22個(gè),是等電子體.等電子體,故結(jié)構(gòu)相似.故C正確;
D.X、Y和Z為第二周期為C、N、O元素;同一周期,從左到右,元素的氧化性逐漸增強(qiáng),故氧化性O(shè)>N>C.故D正確;
故選A.
點(diǎn)評(píng):解答本題需掌握歸納總結(jié)常見等電子體互為等電子體的條件,需掌握原子結(jié)構(gòu)、元素周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律,并實(shí)現(xiàn)在新情境中的遷移和應(yīng)用.