Question

【題目】已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子。請回答下列問題：

（1）X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為 ，該元素的符號(hào)是 ；

（2）Z元素在周期表處在 區(qū)（填s、p、d），迄今該元素有 種同位素；

（3）X與Z可形成化合物XZ3，該化合物的空間構(gòu)型為 ；

（4）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3，產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ；

（5）X的氫化物與同族第二、第三周期元素所形成的氫化物穩(wěn)定性、沸點(diǎn)高低順序分別是（用化學(xué)式表示） ， 。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 或[Ar] 3d104s24p3，As；

（2）s，3 ；（3）三角錐形；

（4）As2O3+6H2SO4+6Zn=2AsH3+6ZnSO4+3H2O；

（5）穩(wěn)定性：NH3 > PH3 > AsH3，沸點(diǎn)： NH3 >AsH3> PH3。

【解析】試題分析：（1）X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，p能級(jí)上有3個(gè)軌道，因此X價(jià)層電子排布式為4s24p3，X是As，位于第四周期VA族，基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s2 4p3 或[Ar] 3d104s24p3；（2）X跟Y可形成化合物X2Y3，則Y為O，X2Y3的化學(xué)式為As2O3，原子序數(shù)之和為42，則Z為H，位于IA族，因此H位于s區(qū)，有H、D、T三種同位素；（3）XA3是AsH3，AsH3中含有3個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為(5－3×1)/2=1，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，空間構(gòu)型為三角錐形；（4）As2O3中As的化合價(jià)由＋3價(jià)→－3價(jià)，化合價(jià)降低6價(jià)，共降低12價(jià)，Zn由0價(jià)→＋2價(jià)，化合價(jià)升高2價(jià)，最小公倍數(shù)為12，即Zn的系數(shù)為6，因此反應(yīng)方程式為：As2O3+6H2SO4+6Zn=2AsH3+6ZnSO4+3H2O；（5）非金屬性越強(qiáng)，其氫化物穩(wěn)定越強(qiáng)，同主族從上到下，非金屬性減弱，即氫化物的穩(wěn)定性：NH3>PH3>AsH3，NH3中含有分子間氫鍵，含有分子間氫鍵的沸點(diǎn)高，結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，沸點(diǎn)越高，即沸點(diǎn)：NH3 >AsH3> PH3。