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_______________；
(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为_____________；
(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沸点高低______。
【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p3 
三角锥型 As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O NH3>AsH3>PH3
【解析】
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，X元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，处于第四周期第VA族，故X为As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y的2p轨道上有2个电子或4个电子，所以Y为碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X2Y3，故Y为O元素；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，则Z的质子数为42-8-33=1，则Z为H元素，氢原子可以形成负一价离子，符合题意，然后逐一分析解答。
根据上述分析可知：X是As元素，Y是O元素，Z是H元素。
(1)X 是As元素，X元素原子基态时的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；
(2)Y是O元素，核外电子排布式为1s22s22p4，价层电子排布式是2s22p4，故其轨道表示式为：；
(3)X是As，Z是H，As、H两种元素以共价键形成AsH3，由于As与N为同主族元素，AsH3空间结构与NH3相似，呈三角锥型；
(4)X是As，Y是O，二者形成As2O3与Zn、H2SO4反应产生AsH3、ZnSO4及H2O，根据原子守恒、电子守恒，可得反应方程式为：As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O；
(5)As是第四周期第VA的元素，短周期中第VA的元素还有N、P，它们形成的氢合物分别是AsH3、NH3、PH3，三种气体均为分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合，物质的相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高。由于在NH3的分子间存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使NH3的沸点最高，故三种物质沸点由高到低的顺序是：NH3>AsH3>PH3。
【题目】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。完成下列填空：
（1）上述烟气处理过程中涉及到的化学物质组成元素中，属于第三周期元素的是___；写出N的核外电子排布式___。
（2）已知SO2分子的空间构型为折线形，则SO2为___（选填“极性”、“非极性”）分子。
（3）将含有SO2和NOx的烟气通入盛有NaClO2溶液的反应器中，反应一段时问后，测得溶液中离子浓度的有关数据如下（其他离子忽略不计）：
离子 | Na+ | SO42- | NO3- | OH- | Cl- |
浓度/（mol·L-1） | 5.5×10-3 | 8.5×10-4 | y | 2.0×10-4 | 3.4×10-3 |
①反应后溶液pH___7，表中y=___mol·L-1。
②写出NaClO2溶液吸收SO2的离子方程式___。
（4）烟气中的SO2还可采用氨法脱硫除去，其反应原理可用如图表示。
①写出SO2跟氨水反应生成NH4HSO3的化学方程式___。
②(NH4)2SO4溶液中浓度最大的离子是___。
