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)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为________,该元素的名称是________。
(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)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由_______。
【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p3 As 氧 三角锥形 As2O3+6Zn+6H2SO4===2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O 稳定性:NH3>PH3>AsH3,因为元素非金属性越强其简单氢化物越稳定;沸点:NH3> AsH3>PH3,因为NH3 分子间存在氢键,沸点最高,AsH3相对分子质量大于PH3,因而范德华力较大,沸点高于PH3
【解析】试题分析: X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,则X为33号元素As元素;Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,则Y可能为6号的C或8号的O。X跟Y可形成化合物X2Y3,则Y的非金属性强于X、Y显-2价、X显+3价,故Y为8号O元素;X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,Z元素可以形成负一价离子,则Z为1号H元素。综上所述,X、Y和Z三种元素分别为As、O、H。
(1)X元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,该元素的符号是As。
(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为,该元素是氧。
(3)X与Z可形成化合物AsH3,其空间构型与NH3相似,为三角锥形。
(4)化合物As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是As2O3+6Zn+6H2SO4===2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。
(5)N、P、As三种元素的非金属性依次减弱,因为元素非金属性越强其简单氢化物越稳定,所以As的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性由强到弱的顺序为NH3>PH3>AsH3,因为NH3分子间存在氢键,沸点最高,AsH3相对分子质量大于PH3,因而范德华力较大,沸点高于PH3,所以X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物沸点由高到低的顺序为NH3> AsH3>PH3。