Question

【題目】A、B、C、D為四種原子序數依次增大的短周期元素，其中B、C、D位于同一周期，A、B形成的分子具有對稱的正四面體結構，C的單質分子是NO+(亞硝酰離子)的等電子體，D是元素周期表中電負性最大的元素。根據上述，回答下列問題：

⑴B原子的核外電子排布式是______________；

⑵寫出上述A、B所形成的分子的電子式：____________；

⑶NO＋的結構中可能含____個σ鍵，含___個π鍵。

⑷寫出B、C的氫化物的立體構型分別是________、_________；

⑸用氫鍵表示式寫出D的氫化物溶液中存在的所有氫鍵______________。

Answer 1

【答案】1s22s22p2 1 2 正四面體 三角錐 F―H…F、F―H…O、O―H…F、O―H…O

【解析】

A、B、C、D為四種原子序數依次增大的短周期元素，其中B、C、D位于同一周期，A、B形成的分子具有對稱的正四面體結構，則A是H元素；B是C元素；C的單質分子是NO+(亞硝酰離子)的等電子體，NO+(亞硝酰離子)的等電子體是N2，則C是N元素，D是元素周期表中電負性最大的元素，則D是F元素，據此分析解答。

根據上述分析可知A是H元素，B是C元素，C是N元素，D是是F元素。

(1)B是C元素，C原子核外有6個電子，該原子的核外電子排布式是1s22s22p2；

(2)A、B兩種元素的原子所形成的具有正四面體結構的分子是CH4，該分子中C原子的最外層有4個電子，與4個H原子的電子分別形成1對共用電子對，從而使每個原子都達到穩定結構，所以CH4的電子式是：；

⑶NO＋與N2互為等電子體，等電子體的結構相似，N2分子中2個N原子形成三個共價鍵，所以可推知NO＋結構中也含三個共價鍵，其中含1個σ鍵，含2個π鍵；

(4) B是C，C是N，它們的氫化物簡單氫化物分別是CH4、NH3，其中CH4的立體構型是正四面體形，NH3是三角錐形；

(5) D的氫化物是HF，HF在溶液中會形成氫鍵，包括HF分子之間形成的氫鍵F―H…F、水分子之間的氫鍵O―H…O及HF分子與水分子之間形成的氫鍵F―H…O、O―H…F，共四種類型。