Question

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(qǐng)回答下列問(wèn)題：

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

(2)Y元素原子的價(jià)層電子的電子排布圖為_(kāi)_______，該元素的名稱是________。

(3)X與Z可形成化合物XZ3，該化合物的空間構(gòu)型為_(kāi)_______。

(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

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(5)比較X的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物穩(wěn)定性、沸點(diǎn)高低并說(shuō)明理由

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Answer 1

解析　本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)，意在考查考生的分析推理能力。由題中X原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，可知其價(jià)層電子排布式是4s24p3，即為As元素；同理推知Y為O元素，Z為H元素。(3)AsH3的結(jié)構(gòu)與NH3的相同，故AsH3的空間構(gòu)型為三角錐形。(5)NH3、PH3、AsH3均為結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)化合物．其穩(wěn)定性取決于N、P、As的非金屬性和共價(jià)鍵的強(qiáng)弱，故有穩(wěn)定性：NH3>PH3>AsH3；而沸點(diǎn)的高低主要看是否能夠形成氫鍵，分子間能形成氫鍵的物質(zhì)沸點(diǎn)高，若不能形成氫鍵則比較它們的相對(duì)分子質(zhì)量的大小，因N的非金屬性很強(qiáng)，NH3分子間存在氫鍵，故沸點(diǎn)：NH3>AsH3>PH3。

答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3　As

(2) 　氧

(3)三角錐形

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

(5)穩(wěn)定性：NH3>PH3>AsH3，因?yàn)殒I長(zhǎng)越短，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定

沸點(diǎn)：NH3>AsH3>PH3，NH3可以形成分子間氫鍵，沸點(diǎn)最高；AsH3相對(duì)分子質(zhì)量比PH3大，分子間作用力大，因而AsH3的沸點(diǎn)比PH3高