ⅠD、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线形。回答下列问题：（1）

Question

Ⅰ  D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线形。回答下列问题：

（1）上述5种元素中，能形成酸性最强的含氧酸的元素是__________（填元素符号），写出该元素的任意3种含氧酸的化学式并按酸性由弱到强排列：_________________________；

（2）D和Y形成的化合物，其分子的空间构型为                        ；

（3）金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是___________，此产物与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是                        ；

Ⅱ  乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC₂与水反应生成乙炔（C₂H₂）。

（4）CaC₂中C₂^2-与O₂²⁺互为等电子体，O₂²⁺的电子式可表示为                    ；

1 mol O₂²⁺中含有的π键数目为____________________。

（5）乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H₂C＝CH—C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是              ；分子中处于同一直线上的原子数目最多为                。

Answer 1

^【答案】（1）Cl  HClO  HClO₂    HClO₃   HClO₄（任写 3种酸 （2）直线形

（3）Mg₃N₂    Mg₃N₂十8H₂O ＝3Mg(OH)₂↓＋2NH₃·H₂O(Mg₃N₂十6H₂O = 3Mg(OH)₂↓＋2NH₃↑）

（4）   2N_A （5） sp² 、sp  3

^【解析】

^{试题分析：}D、E、X、Y、Z是周期表中的前20号元素，且原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形（V形）、直线型，形成正四面体结构的氢化物是甲烷或硅烷，形成三角锥型的氢化物是氨气，形成V型的氢化物是水或硫化氢，形成直线型结构的氢化物是乙炔、氟化氢或氯化氢，这几种元素的原子序数逐渐增大，所以D的氢化物是甲烷，E的氢化物是氨气，X的氢化物是硅烷，Y的氢化物是硫化物，Z的氢化物是氯化氢，则D、E、X、Y、Z分别是C、N、Si、S、Cl元素．

（1）能形成酸性最强的含氧酸的元素是Cl元素，氯元素的最高价含氧酸的化学式HClO₄，氯元素的任意3种含氧酸的化学式并按酸性由弱到强排列的是HClO<HClO₂ <  HClO₃  < HClO₄；

（2）D和Y形成的化合物是CS₂，其分子的空间构型和二氧化碳的相同，为直线型；

（3）镁和氮气反应生成氮化镁，所以金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物是氮化镁，氮化镁与水反应生成两种碱，分别是氢氧化镁和氨水，该反应的化学方程式Mg₃N₂+8H₂O =3Mg(OH)₂↓＋2NH₃·H₂O。

^（4）根据等电子体原理可知，O₂²⁺的电子式，在1个O₂²⁺含有2个π键，所以1 mol O₂²⁺中，含有2N_A个π键；

（5）通过丙烯氰的结构可以知道碳原子的杂化轨道类型为sp和sp²杂化，与sp杂化的C原子直接相连的原子有C和N，则同在一条直线上有3个原子。

^{考点：考查分子的结构与性质，分子空间构型，电子式、化学方程式的书写等知识。}