Question

【題目】已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一個長周期，短周期元素Y原子的最外層電子數比內層電子總數少3，它們形成化合物的分子式是XY4。試回答：

（1）X元素的原子基態時電子排布式為： ____________________________，

Y元素原子最外層電子的電子排布圖為：____________________________。

（2）若X、Y兩元素電負性分別為2.1和2.85，試判斷XY4中X與Y之間的化學鍵為____（填“共價鍵”或“離子鍵”）。

（3）該化合物的空間結構為____，中心原子的雜化類型為____，分子為____（填“極性分子”或“非極性分子”）。

（4）該化合物在常溫下為液體，該液體微粒間的作用力是____。

（5）該化合物的沸點與SiCl4比較：____（填化學式）的高，原因是_________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p2 共價鍵 正四面體 sp3雜化 非極性分子 范德華力（或分子間作用力） GeCl4 組成和結構相似的分子晶體，相對分子質量越大，分子間作用力

【解析】試題分析：與碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1個長周期，則X應該是Ge元素。短周期元素Y原子的最外層電子數比內層電子總數少3，它們所形成化合物的分子式是XY4，所以Y應該是氯元素。

解析：（1）根據構造原理可知，Ge元素的原子基態時電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2。氯原子最外層電子的電子排布圖為。
（2）兩種元素的電負性差小于1.7，所以XY4中X與Y之間的化學鍵為共價鍵。
（3）根據價層電子對互斥理論可知，分子中中心原子含有的價電子對數為 ，孤對電子對數是0，所以該分子是正四面體型結構，屬于非極性分子。
（4）XY4在常溫下為液體，說明該化合物形成的晶體類型是分子晶體，所以該化合物中存在的微粒間作用力有共價鍵、范德華力。
（5）由于二者結構相似，形成的晶體類型都是分子晶體，但GeCl4相對分子質量大，范德華力強，所以GeCl4熔、沸點高。