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)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________。

(4)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并说明理由______________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 As 氧 As2O3＋6Zn＋6H2SO4(稀)=2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O 稳定性：NH3>PH3>AsH3，因为非金属性越强，氢化物越稳定

【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，据此结合原子结构与性质分析解答。

根据上述分析，X为As元素、Y为氧元素、Z为氢元素。

(1)由上述分析可知，X为As，X元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；As；

(2)Y为O元素，名称为氧，原子基态时的电子排布式为1s22s22p4，其价电子的轨道表示式为，故答案为：；氧；

(3)X为As元素、Y为氧元素，Z为氢元素。化合物X2Y3为As2O3，XZ3为AsH3，As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3，产物还有ZnSO4和H2O，反应中Zn元素化合价由0价升高为+2价，As元素化合价由+3价降低为-3价，参加反应的Zn与As2O3的物质的量之比为6×2∶2=6∶1，反应方程式为As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O，故答案为：As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O；

(4)X为As元素，非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性N＞P＞As，所以稳定性NH3＞PH3＞AsH3，故答案为：稳定性：NH3＞PH3＞AsH3，因为非金属性越强，氢化物越稳定。