Question

6．已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42．X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子．X跟Y可形成化合物X₂Y₃，Z元素可以形成負一價離子．請回答下列問題：
（1）Y元素原子的價層電子的電子排布圖為，該元素的符號是O；
（2）X元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，該元素的名稱是As；
（3）Y的最外層電子所在能層符號L，該能層原子軌道數(shù)目4
（4）比較X的氫化物與同族第二、第三周期元素所形成的氫化物沸點高低，并說明理由NH₃＞AsH₃＞PH₃、NH₃形成分子間氫鍵，沸點最高，AsH₃相對分子質量比PH₃大，分子間作用力大，AsH₃比PH₃沸點高
（5）已知化合物X₂Y₃在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ₃，產(chǎn)物還有ZnSO₄和H₂O，該反應的化學方程式是As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄═2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O．

Answer 1

分析 X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，則可以知道X元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，為As；Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，則元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s²2s²2p⁴，為O；X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42，X原子序數(shù)為33，Y為8，則Z為H原子；氫化物費點高低看有沒有形成分子間氫鍵，再看相對分子質量；X與Z可形成化合物AsH₃，以此解答該題．

解答 解：X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，則可以知道X元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，為As；Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，則元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s²2s²2p⁴，為O；X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42，X原子序數(shù)為33，Y為8，則Z為H原子，X與Z可形成化合物AsH₃，該化合物的空間構型和氨氣相似，
（1）Y為氧元素，原子的價層電子的軌道表示式為，
故答案為：；O；
（2）由以上分析可知X為As，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；As；
（3）Y為O元素，有兩個電子層，最外層電子所在能層符號為L，該能層有s、p能級，s上有1個軌道，p上有3個軌道，
故答案為：L；4；
 （4）X為砷元素，氫化物為AsH₃，同族第二、第三周期元素所形成的氫化物為NH₃、PH₃，能形成分子間氫鍵，沸點反常的高，其余相對分子質量越大，分子間作用力越強，沸點越高，氨氣沸點最高，其次為AsH₃，PH₃沸點最低，
故答案為：NH₃＞AsH₃＞PH₃；NH₃形成分子間氫鍵，沸點最高，AsH₃相對分子質量比PH₃大，分子間作用力大，AsH₃比PH₃沸點高；
（5）已知化合物As₂O₃在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為AsH₃，產(chǎn)物還有ZnSO₄和H₂O，則反應方程式為：As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄═2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O，
故答案為：As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄═2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O．

點評 本題考查學生原子的組成和結構知識以及元素周期表和元素周期律的應用知識，注意把握原子核外電子的排布規(guī)律，題目難度中等．