题目内容
【题目】已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为 ,该元素的符号是 ;
(2)Z元素在周期表处在 区(填s、p、d),迄今该元素有 种同位素;
(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为 ;
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是 ;
(5)X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低顺序分别是(用化学式表示) , 。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 或[Ar] 3d104s24p3,As;
(2)s,3 ;(3)三角锥形;
(4)As2O3+6H2SO4+6Zn=2AsH3+6ZnSO4+3H2O;
(5)稳定性:NH3 > PH3 > AsH3,沸点: NH3 >AsH3> PH3。
【解析】试题分析:(1)X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,p能级上有3个轨道,因此X价层电子排布式为4s24p3,X是As,位于第四周期VA族,基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 或[Ar] 3d104s24p3;(2)X跟Y可形成化合物X2Y3,则Y为O,X2Y3的化学式为As2O3,原子序数之和为42,则Z为H,位于IA族,因此H位于s区,有H、D、T三种同位素;(3)XA3是AsH3,AsH3中含有3个σ键,孤电子对数为(5-3×1)/2=1,价层电子对数为4,空间构型为三角锥形;(4)As2O3中As的化合价由+3价→-3价,化合价降低6价,共降低12价,Zn由0价→+2价,化合价升高2价,最小公倍数为12,即Zn的系数为6,因此反应方程式为:As2O3+6H2SO4+6Zn=2AsH3+6ZnSO4+3H2O;(5)非金属性越强,其氢化物稳定越强,同主族从上到下,非金属性减弱,即氢化物的稳定性:NH3>PH3>AsH3,NH3中含有分子间氢键,含有分子间氢键的沸点高,结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,即沸点:NH3 >AsH3> PH3。
【题目】四种短周期元素在周期表中的相对位置如下表所示。X元素最常见气态氮化物与其最高价氧化物对应的水化物反应可以生成一种离子化合物.下列说法正确的是
X | Y | |
Z | W |
A. 简单离子半径:W > Z > Y
B. 气态氢化物的稳定性:Y > Z > W
C. 最常见气态氢化物的沸点:Y > X > Z
D. 最高价氧化物对应的水化物酸性:Z > W