Question

A、B、C、D四種元素處于同一短周期，在同族元素中，A的氣態氫化物的沸點最高，B的最高價氧化物對應的水化物的酸性在同周期中是最強的，C的電負性介于A、B之間，D與B相鄰。
請填空：
（1）在B的單質分子中存在________個π鍵，________個σ鍵。
（2）已知B的氣態氫化物很容易與H^＋結合，B原子與H^＋間形成的鍵叫________，形成的離子立體構型為________，其中B原子采取的雜化方式是________。
（3）在A、B、C、D四種元素形成的電子數相同的四種氫化物中，沸點最低的是________（寫分子式），其沸點顯著低于其他三種氫化物的原因是：________________________。
（4）A的氫化物易溶于水，而D的氫化物難溶于水，原因是___________________________。

Answer 1

（1）2　1
（2）配位鍵　正四面體形　sp³雜化
（3）CH₄　CH₄分子間只有范德華力沒有氫鍵，而NH₃、H₂O、HF分子間還存在氫鍵
（4）HF和H₂O均為極性分子，CH₄為非極性分子

解答該題，首先根據題給各元素的原子結構和性質正確推導各元素；然后根據各小題所考查的知識分析作答。根據題給信息，A為短周期元素，其氣態氫化物的相對分子質量在同族元素氫化物中不是最大的，而沸點最高，說明A的氫化物可形成氫鍵，故A可能是N、O、F中的一種，則A、B、C、D為第二周期元素，B的最高價氧化物對應的水化物的酸性在同周期中是最強的，則B為N，C的電負性介于A、B之間，則C為O，A為F；D與B相鄰則為碳。
（1）B單質即N₂，其結構式為N≡≡N，三鍵中有一個σ鍵，2個π鍵。
（2）NH₃分子中N原子上有一對孤對電子，可與H^＋以配位鍵結合成NH₄^＋，據價電子對互斥理論知，該微粒為正四面體形，其中N的雜化方式為sp³雜化。
（3）F的氫化物只有一種HF，電子數為10，其他有10個電子的氫化物分別是NH₃、H₂O、CH₄，其中CH₄沸點最低，因為只有CH₄分子間不能形成氫鍵，其他三種分子間均形成氫鍵，故它們的氫化物沸點顯著高于CH₄。