Question

【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、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由稳定性____________________、原因：____________________，沸点高低____________________、原因：____________________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p3 As 氧 三角锥 As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O NH3＞PH3＞AsH3 因为键长越短，键能越大，化合物越稳定 NH3＞AsH3＞PH3 NH3可形成分子间氢键，沸点最高，AsH3相对分子质量比PH3大，分子键作用力大，因而AsH3比PH3沸点高

【解析】试题分析：（1）X原子4p轨道上有3个未成对电子,则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,可推出其元素符号为As。

（2）Y原子最外层2p轨道上有2个未成对电子。可能是或,即Y可能为1s22s22p2或1s22s22p4,根据X2Y3,则Y只能是氧，Y元素原子的价层电子的轨道表示式为,该元素的名称是氧。

（3）X、Y、Z原子序数之和为42,则Z的原子序数为42-33-8=1,Z是氢，化合物XZ3为AsH3,与NH3结构相似,为三角锥形。

（4）由题给信息可知As2O3与Zn和H2SO4反应生成AsH3、ZnSO4和H2O，根据电子守恒和原子守恒配平得As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。

（5）稳定性:NH3>PH3>AsH3,因为键长越短,键能越大,化合物越稳定 沸点:NH3>AsH3>PH3,NH3可以形成分子间氢键,沸点最高;AsH3相对分子质量比PH3大,分子间作用力大,因而AsH3的沸点比PH3高。