Question

6．X、Y、Z、R代表四種短周期元素，X元素的基態原子電子排布式為1s¹，Y元素的原子價電子排布為nsⁿnpⁿ，Z元素位于第二周期且原子中p能級與所有s能級電子總數相等，R原子M電子層的p能級中有3個未成對電子．
（1）Z的基態原子的價電子排布式為2s²2p⁴；化合物X₂Z中，中心原子采取sp³雜化，分子的空間構型屬于V形．
（2）Y₂X₂分子中，中心原子采用sp雜化，分子中有3個σ鍵、2個π鍵；按價層電子對互斥理論，RZ₄^3-離子的VSEPR模型和立體構型均為正四面體形．
（3）在BF₃分子中，F-B-F的鍵角是60°，B原子的雜化軌道類型為sp²，BF₃和過量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-的立體構型為正四面體．

Answer 1

分析 X、Y、Z、R代表四種短周期元素，X元素的基態原子電子排布式為1s¹，則X為H元素，Y元素的原子價電子排布為nsⁿnpⁿ，則n=2，故Y為C元素，Z元素位于第二周期且原子中p能級與所有s能級電子總數相等，核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，則Z為O元素，R原子M電子層的p能級中有3個未成對電子，最外層電子排布式為3s²3p³，則R為P元素，以此解答該題．

解答 解：X、Y、Z、R代表四種短周期元素，X元素的基態原子電子排布式為1s¹，則X為H元素，Y元素的原子價電子排布為nsⁿnpⁿ，則n=2，故Y為C元素，Z元素位于第二周期且原子中p能級與所有s能級電子總數相等，核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，則Z為O元素，R原子M電子層的p能級中有3個未成對電子，最外層電子排布式為3s²3p³，則R為P元素．
（1）Z為氧元素，它的基態原子的價電子排布式為2s²2p⁴，化合物H₂O中，O原子形成2個σ鍵，孤電子對數為$\frac{6-1×2}{2}$=2，則O原子采取sp³雜化，分子的空間構型屬于V形，
故答案為：2s²2p⁴；sp³；V形；
（2）在C₂H₂分子中，碳原子形成2個σ鍵，且無孤電子對，所以碳中心原子采用sp雜化，分子中σ鍵與π鍵數目分別為3、2，PO₄^3-中P形成4個σ鍵，孤電子對數為$\frac{5+3-2×4}{2}$=0，則VSEPR模型和立體構型均為正四面體形，
故答案為：sp；3； 2； 正四面體；
（3）在BF₃分子中，B原子價層電子對數為3+$\frac{3-1×3}{2}$=3，孤電子對數為0，為平面正三角形，F-B-F的鍵角是60°，B原子的雜化軌道類型為sp²雜化，BF₃和過量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-中B原子價層電子對數為4+$\frac{3+1-1×4}{2}$=4，孤電子對數為0，立體構型為正四面體，
故答案為：60°；sp²；正四面體．

點評 本題是對物質結構與性質的考查，涉及核外電子排布、化學鍵、雜化方式與空間構型判斷等，推斷元素是解題關鍵，注意對基礎知識的理解掌握．