Question

主族元素A的簡單陽離子不與任何原子具有相同的核外電子排布．元素B與氮元素同周期，B的原子序數大于氮，而第一電離能比氮的小．
（1）A與B形成兩種化合物A₂B₂和A₂B，其中B的雜化方式分別為

 

、

 

．
（2）A₂B、NH₃、SiH₄的鍵角由大到小依次為

 

（填化學式）．A₂B由液態形成晶體時密度減小，主要原因是

 

．

Answer 1

分析：根據主族元素A的簡單陽離子不與任何原子具有相同的核外電子排布，則A為H；
根據同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而增大，注意同一周期的第ⅡA元素的第一電離能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的，元素B與氮元素同周期，B的原子序數大于氮，而第一電離能比氮的小，則元素B為O；
（1）根據價層電子對互斥理論確定中心原子雜化方式及粒子的空間構型，價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數，2個σ鍵個2個孤電子對采用sp³雜化；
（2）根據孤電子對與成鍵電子之間的作用力大，孤電子對越多，鍵角減小；根據冰中水分子之間存在氫鍵，構成空間四正面體網狀結構．

解答：解：由題意知：A為H，B為O；
（1）H與O形成兩種化合物H₂O₂和H₂O，其中O的價層電子對個數都等于=σ鍵個數+孤電子對個數=2+2=4，采用sp³雜化；
故答案為：sp³；sp³；
（2）H₂O、NH₃、SiH₄中中心原子的價層電子對個數分別為2+2=4，3+1=4，4+0=4，都采用sp³雜化，軌道構型為正四面體，鍵角為109.5°，由于H₂O、NH₃中中心原子分別存在2對、1對孤電子對，使得角減小，孤電子對越多，鍵角減小，所以鍵角由大到小依次為：SiH₄、NH₃、H₂O；冰中水分子之間存在氫鍵，每個水分子與4個水分子形成氫鍵，構成空間四正面體網狀結構，水分子空間利用率低，密度反而減小．
故答案為：SiH₄、NH₃、H₂O；形成晶體時每個水分子與4個水分子形成氫鍵，構成空間四正面體網狀結構，水分子空間利用率低，密度反而減小．

點評：本題考查了雜化方式的判斷以及氫鍵對物理性質的影響，根據價層電子對互斥理論來分析雜化方式即可，難度不大．