Question

【題目】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(gè)未成對(duì)電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子。請(qǐng)回答下列問題：

（1）X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為________，該元素的符號(hào)是________。

（2）Y元素原子的價(jià)層電子的軌道表示式為________，該元素的名稱是________。

（3）X與Z可形成化合物XZ3，該化合物的空間構(gòu)型為________。

（4）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(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。

（5）比較X的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物穩(wěn)定性、沸點(diǎn)高低并說明理由_______。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p3 As 氧 三角錐形 As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O 穩(wěn)定性：NH3>PH3>AsH3，因?yàn)樵�素非金屬性越�?qiáng)其簡單氫化物越穩(wěn)定；沸點(diǎn)：NH3> AsH3>PH3，因?yàn)?/span>NH3 分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)最高，AsH3相對(duì)分子質(zhì)量大于PH3，因而范德華力較大，沸點(diǎn)高于PH3

【解析】試題分析： X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，則X為33號(hào)元素As元素；Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子，則Y可能為6號(hào)的C或8號(hào)的O。X跟Y可形成化合物X2Y3，則Y的非金屬性強(qiáng)于X、Y顯-2價(jià)、X顯+3價(jià)，故Y為8號(hào)O元素；X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42，Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子，則Z為1號(hào)H元素。綜上所述，X、Y和Z三種元素分別為As、O、H。

（1）X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，該元素的符號(hào)是As。

（2）Y元素原子的價(jià)層電子的軌道表示式為，該元素是氧。

（3）X與Z可形成化合物AsH3，其空間構(gòu)型與NH3相似，為三角錐形。

（4）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，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O。

（5）N、P、As三種元素的非金屬性依次減弱，因?yàn)樵�素非金屬性越�?qiáng)其簡單氫化物越穩(wěn)定，所以As的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>NH3>PH3>AsH3，因?yàn)?/span>NH3分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)最高，AsH3相對(duì)分子質(zhì)量大于PH3，因而范德華力較大，沸點(diǎn)高于PH3，所以X的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?/span>NH3> AsH3>PH3。