题目内容
【题目】X、Y、Z、W、P为短周期的主族元素,其原子序数依次增大。Y、Z、W、P位于同一周期。X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体,1 mol Y的单质分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应生成的气体在标准状况下均为33.6 L。W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8,X的原子序数是Z的原子序数的一半。
(1)Z的原子结构示意图为________,W与P可形成原子个数比为1∶2的化合物,其电子式为________。
(2)经测定,在2.5×1.01×105Pa下,Y与P形成的化合物的熔点为190 ℃,沸点为180 ℃,则该化合物为________,属于________化合物(填“共价”或“离子”)。
(3)Z、W、P三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是____________ (填化学式)。
(4)Y与W形成的化合物遇水分解,发生反应的化学方程式为_________________________________。
【答案】
AlCl3 共价 HCl、H2S、SiH4 Al2S3+6H2O===2Al(OH)3+3H2S↑
【解析】X、Y、Z、W、P为短周期的主族元素,其原子序数依次增大,Y、Z、W、P位于同一周期,X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体,则X是N元素;1molY的单质分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应生成的气体在标况下均为33.6L,能和盐酸、氢氧化钠溶液反应且放出气体的物质只有Al,所以Y是Al元素;W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:8,W的原子序数大于13,且为短周期元素,所以其最外层电子数与其核外电子总数分别是6、16,则W是S元素;X的原子序数是Z的原子序数的一半,所以Z是Si元素,P为短周期主族元素,且原子序数大于16,所以P是Cl元素。
(1)Z是Si元素,其原子核外有3个电子层,最外层电子数是4,则其原子结构示意图为
,S与Cl可形成原子个数比为1:2的化合物为SCl2,每个氯原子形成1个共用电子对、硫原子形成2个共用电子对,所以其电子式为
,故答案为:
;
;
(2)分子晶体的熔沸点较低,Y与P形成的化合物是AlCl3,该化合物的熔沸点较低,所以为分子晶体,故答案为:AlCl3;分子;
(3)元素非金属性越强,其氢化物越稳定,同一周期元素中,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,所以其氢化物越稳定,所以Si、S、Cl三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是 HCl>H2S>SiH4,故答案为:HCl>H2S>SiH4;
(4)Y与W形成的化合物是Al2S3,遇水发生双水解生成氢氧化铝和硫化氢,反应方程式为:Al2S3+6H2O═2Al(OH)3↓+3H2S↑,故答案为:Al2S3+6H2O═2Al(OH)3↓+3H2S↑。
【题目】法医常用马氏试砷法检验是否砒霜( As2O3)中毒,涉及的反应如下:
I:6Zn+As2O3+12HCl=6ZnCl2+2AsH3(砷烷)↑+3H2O
Ⅱ:2AsH3=2As(黑色砷镜)+3H2
(1)写出砷的基态原子价电子排布图______________。
(2)砷烷的空间结构为_______;砷烷中心原子杂化方式为________。
(3)砷烷同族同系列物质相关性质如下表:
NH3 | PH3 | AsH3 | SbH3 | |
熔点/℃ | -77.8 | -133.5 | -116.3 | -88 |
沸点/℃ | -34.5 | -87.5 | -62.4 | -18.4 |
从PH3→AsH3→SbH3熔沸点依次升高的原因是_________;NH3分子例外的原因是_______。
(4)第一电离能数据I(As)>I(Se),可能的原因是_____________。
(5)砷与铟(In)形成的化合物(X)具有优良的光电性能,广泛应用于光纤通信用激光器,其晶胞结构如图所示,则其化学式为______;晶胞边长a= 666.67pm,则其密度为_____g/cm3(边长a可用
近似计算,设NA=6.0×1023/mol)。
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