Question

（2011?福建模拟）已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第一长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们所形成化合物的分子式是XY₄．试回答：
（1）X元素的原子基态时电子排布式为

ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²

；Y元素原子最外层电子的轨道表示式为

．
（2）若X、Y两元素电负性分别为1.8和3.0，则XY₄中X与Y之间的化学键为

共价键

 （填“共价键”或“离子键”）．
（3）该化合物的空间结构为

正四面体形

，中心原子的杂化类型为

sp³杂化

，分子为

非极性分子

（填“极性分子”或“非极性分子”）．
（4）该化合物在常温下为液体，该化合物中分子间作用力是

范德华力

．
（5）该化合物的沸点与SiCl₄比较，

GeCl₄

 （填化学式）的较高，原因是

二者结构相似，GeCl₄相对分子质量大，分子间作用力强，沸点高

．

Answer 1

分析：（1）先根据题意判断元素，再根据核外电子排布式、轨道表示式的书写规则书写；
（2）当形成化学键的两原子相应元素的X差值大于1.7时，所形成的一般为离子键，如NaCl；当小于1.7时，一般为共价键，据此分析；
（3）同主族元素结构和性质相似，根据CCl₄ 分子进行回答；
（4）化合物在常温下为液体，由分子构成；
（5）结构相似的分子晶体，其相对分子质量大，则分子间作用力强，沸点高．

解答：解：X元素与碳元素同主族且位于周期表中的第一长周期，X为Ge元素，Y原子是短周期元素且最外层电子数比内层电子总数少3，Y为Cl元素，化合物XY₄为GeCl₄．
（1）Ge元素是32号元素，基态原子核外电子排布式为ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²；Cl元素是17号元素，原子最外层电子的轨道表示式为，
故答案为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²；；
（2）Cl元素与Ge元素的电负性为1.2，小于1.7，所以GeCl₄为共价化合物，分子内只含有共价键，故答案为：共价键；
（3）Ge元素与C元素处于相同主族，GeCl₄与CCl₄ 具有相似的结构和性质，Ge原子采取sp³杂化，GeCl₄为正四面体形，空间对称，是非极性分子，
故答案为：正四面体形；sp³杂化；非极性分子；      
（4）GeCl₄在常温下为液体，熔点低，由分子构成．微粒间作用力为范德华力，故答案为：范德华力； 
（5）这两种化合物的结构相似，GeCl₄相对分子质量大，分子间作用力强，沸点高，
故答案为：GeCl₄；二者结构相似，GeCl₄相对分子质量大，分子间作用力强，沸点高．

点评：本题考查原子、分子以及晶体的结构和性质，题目难度较大，本题注意把握电子排布式的书写、晶体类型的判断以及晶体结构的分析等方法性问题的总结和积累．注意同主族元素结构和性质相似，不仅体现在单质上而且体现在对应的化合物上．