Question

（2009?遼寧）[化學(xué)-選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
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(fù)一價離子．請回答下列問題：
（1）X元素原子基態(tài)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

，該元素的名稱是

氧

；
（3）X與Z可形成化合物XZ₃，該化合物的空間構(gòu)型為

三角錐

；
（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

As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄=2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O

；
（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(wěn)定性、沸點高低并說明理由

穩(wěn)定性：NH₃＞PH₃＞AsH₃因為鍵長越短，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定；沸點：NH₃＞AsH₃＞PH₃；NH₃可形成分子間氫鍵，沸點最高，AsH₃相對分子質(zhì)量比PH₃大，分子間作用力大，因而AsH₃比PH₃沸點高

．

Answer 1

分析：X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，則可以知道X元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，為As，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，則元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s²2s²2p⁴，為O，X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42，X原子序數(shù)為33，Y為8，則Z為H原子，X與Z可形成化合物AsH₃，該化合物的空間構(gòu)型和氨氣相似，為三角錐型，以此解答該題．

解答：解：X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，則可以知道X元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，為As，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，則元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s²2s²2p⁴，為O，X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42，X原子序數(shù)為33，Y為8，則Z為H原子，X與Z可形成化合物AsH₃，該化合物的空間構(gòu)型和氨氣相似，
（1）由以上分析可知X為As，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；As；
（2）Y為氧元素，原子的價層電子的軌道表示式為，
故答案為：；氧；
（3）X與Z可形成化合物AsH₃，該化合物的空間構(gòu)型和氨氣相似，為三角錐型，故答案為：三角錐；
（4）已知化合物As₂O₃在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為AsH₃，產(chǎn)物還有ZnSO₄和H₂O，
則反應(yīng)方程式為：As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄=2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O，
故答案為：As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄=2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O；
 （5）X為N元素，非金屬性較強，在同主族元素對應(yīng)的氫化物中，對應(yīng)的氫化物含有氫鍵，沸點較高，穩(wěn)定性較大，
因為鍵長越短，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性：NH₃＞PH₃＞AsH₃，AsH₃相對分子質(zhì)量比PH₃大，分子間作用力大，因而AsH₃比PH₃沸點高，則沸點：NH₃＞AsH₃＞PH₃，
故答案為：穩(wěn)定性：NH₃＞PH₃＞AsH₃，因為鍵長越短，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定；沸點：NH₃＞AsH₃＞PH₃； NH₃可形成分子間氫鍵，沸點最高，AsH₃相對分子質(zhì)量比PH₃大，分子間作用力大，因而AsH₃比PH₃沸點高．

點評：本題考查學(xué)生原子的組成和結(jié)構(gòu)知識以及元素周期表和元素周期律的應(yīng)用知識，注意把握原子核外電子的排布規(guī)律，題目難度中等．