Question

6．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)回答下列問題：
（1）Y元素原子的價(jià)層電子的電子排布圖為，該元素的符號(hào)是O；
（2）X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，該元素的名稱是As；
（3）Y的最外層電子所在能層符號(hào)L，該能層原子軌道數(shù)目4
（4）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沸點(diǎn)高低，并說明理由NH₃＞AsH₃＞PH₃、NH₃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，AsH₃比PH₃沸點(diǎn)高
（5）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．

Answer 1

分析 X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，則可以知道X元素原子基態(tài)時(shí)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(gè)未成對(duì)電子，則元素原子基態(tài)時(shí)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；氫化物費(fèi)點(diǎn)高低看有沒有形成分子間氫鍵，再看相對(duì)分子質(zhì)量；X與Z可形成化合物AsH₃，以此解答該題．

解答 解：X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，則可以知道X元素原子基態(tài)時(shí)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(gè)未成對(duì)電子，則元素原子基態(tài)時(shí)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）Y為氧元素，原子的價(jià)層電子的軌道表示式為，
故答案為：；O；
（2）由以上分析可知X為As，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；As；
（3）Y為O元素，有兩個(gè)電子層，最外層電子所在能層符號(hào)為L，該能層有s、p能級(jí)，s上有1個(gè)軌道，p上有3個(gè)軌道，
故答案為：L；4；
 （4）X為砷元素，氫化物為AsH₃，同族第二、第三周期元素所形成的氫化物為NH₃、PH₃，能形成分子間氫鍵，沸點(diǎn)反常的高，其余相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，沸點(diǎn)越高，氨氣沸點(diǎn)最高，其次為AsH₃，PH₃沸點(diǎn)最低，
故答案為：NH₃＞AsH₃＞PH₃；NH₃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，AsH₃比PH₃沸點(diǎn)高；
（5）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．

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