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、第三周期元素所形成的氫化物穩定性、沸點高低并說明理由穩定性____________________、原因：____________________，沸點高低____________________、原因：____________________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p3 As 氧 三角錐 As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O NH3＞PH3＞AsH3 因為鍵長越短，鍵能越大，化合物越穩定 NH3＞AsH3＞PH3 NH3可形成分子間氫鍵，沸點最高，AsH3相對分子質量比PH3大，分子鍵作用力大，因而AsH3比PH3沸點高

【解析】試題分析：（1）X原子4p軌道上有3個未成對電子,則其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,可推出其元素符號為As。

（2）Y原子最外層2p軌道上有2個未成對電子。可能是或,即Y可能為1s22s22p2或1s22s22p4,根據X2Y3,則Y只能是氧，Y元素原子的價層電子的軌道表示式為,該元素的名稱是氧。

（3）X、Y、Z原子序數之和為42,則Z的原子序數為42-33-8=1,Z是氫，化合物XZ3為AsH3,與NH3結構相似,為三角錐形。

（4）由題給信息可知As2O3與Zn和H2SO4反應生成AsH3、ZnSO4和H2O，根據電子守恒和原子守恒配平得As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。

（5）穩定性:NH3>PH3>AsH3,因為鍵長越短,鍵能越大,化合物越穩定 沸點:NH3>AsH3>PH3,NH3可以形成分子間氫鍵,沸點最高;AsH3相對分子質量比PH3大,分子間作用力大,因而AsH3的沸點比PH3高。