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20．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，该元素的名称是氧；
（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为三角锥形；
（4）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沸点：NH3＞AsH3＞PH3，氨气分子之间存在氢键，沸点最高，AsH3的相对分子质量比PH3的大，AsH3中分子间作用力更强，AsH3的沸点高于PH3；
稳定性：NH3＞PH3＞AsH3；键长N-H＜P-H＜As-H，键长越短，键能越大，化合物稳定．．

分析 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为氧元素；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为氢元素，氢原子可以形成负一价离子，符合题意．

解答 解：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为氧元素；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为氢元素，氢原子可以形成负一价离子，符合题意．
（1）由上述分析可知，X为As，故答案为：As；
（2）Y为氧元素，原子核外电子排布式为 1s22s22p4，价层电子的轨道表示式为，
故答案为：；氧；
（3）X与Z可形成化合物XZ3为AsH3，该化合物与氨气分子空间构型相似，其空间构型为三角锥形，故答案为：三角锥形；
（4）氨气分子之间存在氢键，沸点最高，AsH3的相对分子质量比PH3的大，AsH3中分子间作用力更强，AsH3的沸点高于PH3，故沸点：NH3＞AsH3＞PH3；
AsH3与NH3、PH3中，键长N-H＜P-H＜As-H，键长越短，键能越大，化合物稳定，所以稳定性NH3＞PH3＞AsH3．
故答案为：沸点：NH3＞AsH3＞PH3，氨气分子之间存在氢键，沸点最高，AsH3的相对分子质量比PH3的大，AsH3中分子间作用力更强，AsH3的沸点高于PH3；
稳定性：NH3＞PH3＞AsH3；键长N-H＜P-H＜As-H，键长越短，键能越大，化合物稳定．

点评 本题考查结构性质位置关系应用、核外电子排布规律、分子空间构型、元素周期律等，难度中等，注意氢键对物质性质的影响．

练习册系列答案
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10．绿矾（FeSO4•7H2O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分．下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：查询资料，得有关物质的数据如下表：
25℃时pH值
饱和H2S溶液3.9
SnS沉淀完全1.6
FeS开始沉淀3.0
FeS沉淀完全5.5
（1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+，可以选用的试剂为AD．
A．KSCN溶液     B．NaOH溶液    C．KMnO4溶液     D．苯酚溶液
（2）操作II中，通入硫化氢至饱和的目的是除去溶液中的Sn2+离子，并防止Fe2+被氧化；在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是防止Fe2+离子生成沉淀．
（3）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②降低洗涤过程中FeSO4•7H2O的损耗．
（4）测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是：a．称取2.850g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c．用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL．
①滴定时发生反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O．
②判断此滴定实验达到终点的方法是滴加最后一滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色．
③计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为97.54%．
④若定容时，视线高于液面，所测得的FeSO4•7H2O的质量分数偏高．（填“偏高”、“偏低”、“无影响”
11．下列各组离子能在指定溶液中，大量共存的是（　　）
A．能使pH试纸呈红色的溶液中：NH4+，Al3+，I-，NO3-
B．加入Al能放出H2的溶液中：Cl-，HCO3-，NO3-，NH4+
C．pH=1的澄清透明溶液中：Cu2+，NH4+，K+，SO42-
D．FeCl3溶液中：SCN-，Na+，AlO2-，K+
8．某温度时，水的离子积KW=1×10-13，在此温度下，某溶液中由水电离出来的H+浓度为1×10-10 mol/L，则该溶液的pH可能为3或10．
15．电子构型中属于原子的基态电子排布的是（　　）
A．1s22s2B．1s22s23p2C．1s22s22p63s23d5D．1s22s22p63s24d1
5．现欲将溴水中的溶质和容剂分离．
（1）操作1的操作名称为萃取，所需主要仪器有铁架台（带铁圈）、小烧杯、分液漏斗，该仪器在使用前要检查是否漏水．
（2）操作1后静置，液体分为两层，上层为溶液几乎无色，下层为液呈橙红色（描述现象）．
（3）操作2的名称为分液，操作3的名称为蒸馏．
（4）操作3中，首先要在相应仪器中加入碎瓷片，目的是防止防止液体瀑沸．
（5）请简述选择CCl4提取溴水中溴的原因．
12．（1）下列反应中：
属于放热反应的是①②③⑤⑦，属于吸热反应的是②⑥．
①燃烧反应 ②炸药爆炸 ③酸碱中和反应 ④二氧化碳通过炽热的碳 ⑤食物因氧化而腐败 ⑥Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应 ⑦铁粉与稀盐酸反应
（2）写出（1）中⑥的化学方程式Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2 +2NH3↑+10H2O．
9．若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是（　　）
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B．2.0gD2O（重水）含有的质子数是NA
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D．4℃时，18mL水分子中所含共价键的数目为4NA
10．下列涉及化合物的分离提纯，其中说法正确的是（　　）
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B．除去SiO2中混有的少量Al2O3，可选用NaOH溶液
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