Question

【題目】已知X、Y和Z三種元素的原子序數之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負一價離子。請回答下列問題：

（1）X元素原子基態時的電子排布式為________，該元素的符號是________。

（2）Y元素原子的價層電子的軌道表示式為________，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，產物還有ZnSO4和H2O，該反應的化學方程式是________________________________。

（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定性、沸點高低并說明理由_______。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p3 As 氧 三角錐形 As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O 穩定性：NH3>PH3>AsH3，因為元素非金屬性越強其簡單氫化物越穩定；沸點：NH3> AsH3>PH3，因為NH3 分子間存在氫鍵，沸點最高，AsH3相對分子質量大于PH3，因而范德華力較大，沸點高于PH3

【解析】試題分析： X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，則X為33號元素As元素；Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，則Y可能為6號的C或8號的O。X跟Y可形成化合物X2Y3，則Y的非金屬性強于X、Y顯-2價、X顯+3價，故Y為8號O元素；X、Y和Z三種元素的原子序數之和等于42，Z元素可以形成負一價離子，則Z為1號H元素。綜上所述，X、Y和Z三種元素分別為As、O、H。

（1）X元素原子基態時的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，該元素的符號是As。

（2）Y元素原子的價層電子的軌道表示式為，該元素是氧。

（3）X與Z可形成化合物AsH3，其空間構型與NH3相似，為三角錐形。

（4）化合物As2O3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為AsH3，產物還有ZnSO4和H2O，該反應的化學方程式是As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O。

（5）N、P、As三種元素的非金屬性依次減弱，因為元素非金屬性越強其簡單氫化物越穩定，所以As的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物穩定性由強到弱的順序為NH3>PH3>AsH3，因為NH3分子間存在氫鍵，沸點最高，AsH3相對分子質量大于PH3，因而范德華力較大，沸點高于PH3，所以X的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物沸點由高到低的順序為NH3> AsH3>PH3。