题目
已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期,短周期元素Y原子的最-|||-外层电子数比内层电子总数少3,它们形成化合物的化学式是 XY4。试回答:-|||-(1)该化合物的空间结构为 __ 中心原子的杂化轨道类型为 __ ,-|||-分子为 __ (填"极性分子"或"非极性分子")。-|||-(2)该化合物在常温下为液体,该液体微粒间的作用力是 __ 。-|||-(3)该化合物的沸点比SiCl4的 __ (填"高""低"或"不能确定"),原因是 __
题目解答
答案
(1)正四面体；$$\rm sp^3$$；非极性分子
(2)范德华力
(3)高；组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高
解析
步骤 1：确定X和Y元素
X元素与碳元素同主族，位于元素周期表中的第一个长周期，即第四周期，因此X为硅（Si）。Y元素的最外层电子数比内层电子总数少3，短周期元素中，符合这一条件的元素为氮（N），因为氮的电子排布为1s²2s²2p³，最外层电子数为5，内层电子总数为2，5比2多3。
步骤 2：确定化合物的空间结构和中心原子的杂化轨道类型
化合物的化学式为XY4，即SiY4。根据价层电子对互斥理论，Si原子的价层电子对数为4，没有孤对电子，因此Si原子采取sp³杂化，分子的空间结构为正四面体。由于Si和Y的电负性差异不大，分子为非极性分子。
步骤 3：确定液体微粒间的作用力
该化合物在常温下为液体，液体微粒间的作用力主要是范德华力。
步骤 4：比较沸点
该化合物的沸点比SiCl4的高，因为组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高。SiY4的相对分子质量大于SiCl4，因此沸点更高。
X元素与碳元素同主族，位于元素周期表中的第一个长周期，即第四周期，因此X为硅（Si）。Y元素的最外层电子数比内层电子总数少3，短周期元素中，符合这一条件的元素为氮（N），因为氮的电子排布为1s²2s²2p³，最外层电子数为5，内层电子总数为2，5比2多3。
步骤 2：确定化合物的空间结构和中心原子的杂化轨道类型
化合物的化学式为XY4，即SiY4。根据价层电子对互斥理论，Si原子的价层电子对数为4，没有孤对电子，因此Si原子采取sp³杂化，分子的空间结构为正四面体。由于Si和Y的电负性差异不大，分子为非极性分子。
步骤 3：确定液体微粒间的作用力
该化合物在常温下为液体，液体微粒间的作用力主要是范德华力。
步骤 4：比较沸点
该化合物的沸点比SiCl4的高，因为组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高。SiY4的相对分子质量大于SiCl4，因此沸点更高。