【題目】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_______________；

(2)Y元素原子的價(jià)層電子的軌道表示式為_____________；

(3)X與Z可形成化合物XZ3，該化合物的空間構(gòu)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(chǎn)物還有ZnSO4和H2O，該反應(yīng)的化學(xué)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沸點(diǎn)高低______。

【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p3 三角錐型 As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O NH3>AsH3>PH3

【解析】

X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，X元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，處于第四周期第VA族，故X為As元素；Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子，Y的2p軌道上有2個(gè)電子或4個(gè)電子，所以Y為碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X2Y3，故Y為O元素；X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42，則Z的質(zhì)子數(shù)為42-8-33=1，則Z為H元素，氫原子可以形成負(fù)一價(jià)離子，符合題意，然后逐一分析解答。

根據(jù)上述分析可知：X是As元素，Y是O元素，Z是H元素。

(1)X 是As元素，X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s24p3；

(2)Y是O元素，核外電子排布式為1s22s22p4，價(jià)層電子排布式是2s22p4，故其軌道表示式為：；

(3)X是As，Z是H，As、H兩種元素以共價(jià)鍵形成AsH3，由于As與N為同主族元素，AsH3空間結(jié)構(gòu)與NH3相似，呈三角錐型；

(4)X是As，Y是O，二者形成As2O3與Zn、H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生AsH3、ZnSO4及H2O，根據(jù)原子守恒、電子守恒，可得反應(yīng)方程式為：As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O；

(5)As是第四周期第VA的元素，短周期中第VA的元素還有N、P，它們形成的氫合物分別是AsH3、NH3、PH3，三種氣體均為分子晶體，分子之間通過(guò)分子間作用力結(jié)合，物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高。由于在NH3的分子間存在氫鍵，增加了分子之間的吸引力，使NH3的沸點(diǎn)最高，故三種物質(zhì)沸點(diǎn)由高到低的順序是：NH3>AsH3>PH3。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某化學(xué)小組以環(huán)己醇制備環(huán)己烯（如圖）：

已知：+H2O

（1）制備粗品

將12.5mL環(huán)己醇加入試管A中，再加入1mL濃硫酸，搖勻后放入碎瓷片，緩慢加熱至反應(yīng)完全，在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品。

①A中碎瓷片的作用是_______；

②導(dǎo)管B的作用是______；

（2）制備精品

①環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等。加入飽和食鹽水，振蕩、靜置、分層，環(huán)己烯在____層（填上或下），分液后用___（填字母）洗滌；

a．KMnO4溶液 b．稀H2SO4 c．Na2CO3溶液

②再將環(huán)己烯按如圖裝置蒸餾，冷卻水從___口進(jìn)入（填字母）。蒸餾時(shí)要加入生石灰，目的是____；

③收集產(chǎn)品時(shí)，控制的溫度應(yīng)在______左右，實(shí)驗(yàn)制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量，可能的原因是_____（填字母）；

a．蒸餾時(shí)從70℃開始收集產(chǎn)品

b．環(huán)己醇實(shí)際用量多了

c．制備粗品時(shí)環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出

（3）以下區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品的方法，合理的是_____（填字母）。

a．用酸性高錳酸鉀溶液 b．用金屬鈉 c．測(cè)定沸點(diǎn)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】氯氣及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活中都有著重要的應(yīng)用。

(1)NaClO有較強(qiáng)的氧化性，所以是常用的消毒劑和漂白劑，請(qǐng)寫出工業(yè)上用氯氣和NaOH溶液生產(chǎn)消毒劑NaClO的離子方程式_________________________。

(2)將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)可以回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。該圖示的總反應(yīng)為_________________________。

(3)自來(lái)水中的NO3-對(duì)人類健康產(chǎn)生危害。為了降低自來(lái)水中NO3-的濃度，某研究人員提出在堿性條件下用Al粉還原NO3-，產(chǎn)物是N2。發(fā)生的反應(yīng)可表示如下，請(qǐng)完成方程式的配平。

___Al+___NO3-+___ =___AlO2-+___N2↑+___H2O

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】根據(jù)下圖填空。

已知H是環(huán)狀化合物C4H6O2,F的碳原子都在一條直線上。

（1）化合物A含有的官能團(tuán)是 。

（2）B在酸性條件下與Br2反應(yīng)得到E,E在足量的氫氧化鈉醇溶液作用下轉(zhuǎn)變成F,由E轉(zhuǎn)變成F時(shí)發(fā)生兩種反應(yīng),其反應(yīng)類型分別是 。

（3）D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。

（4）1 mol A與2 mol H2反應(yīng)生成1 mol G,其反應(yīng)方程式是 。

（5）與A具有相同官能團(tuán)的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】化合物YX2、ZX2中，X、Y、Z的核電荷數(shù)小于18；X原子最外能層的p能級(jí)中有一個(gè)軌道充填了2個(gè)電子，Y原子的最外層中p能級(jí)的電子數(shù)等于前一能層電子總數(shù)，且X和Y具有相同的電子層；Z與X在周期表中位于同一主族�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1)X的電子排布式為_______，Y的軌道表示式為_______；

(2)ZX2的分子式是_______，YX2電子式是_________；

(3)Y與Z形成的化合物的分子式是_______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。完成下列填空：

（1）上述煙氣處理過(guò)程中涉及到的化學(xué)物質(zhì)組成元素中，屬于第三周期元素的是___；寫出N的核外電子排布式___。

（2）已知SO2分子的空間構(gòu)型為折線形，則SO2為___（選填“極性”、“非極性”）分子。

（3）將含有SO2和NOx的煙氣通入盛有NaClO2溶液的反應(yīng)器中，反應(yīng)一段時(shí)問(wèn)后，測(cè)得溶液中離子濃度的有關(guān)數(shù)據(jù)如下（其他離子忽略不計(jì)）：

離子

Na+

SO42-

NO3-

OH-

Cl-

濃度/（mol·L-1）

5.5×10-3

8.5×10-4

y

2.0×10-4

3.4×10-3

①反應(yīng)后溶液pH___7，表中y=___mol·L-1。

②寫出NaClO2溶液吸收SO2的離子方程式___。

（4）煙氣中的SO2還可采用氨法脫硫除去，其反應(yīng)原理可用如圖表示。

①寫出SO2跟氨水反應(yīng)生成NH4HSO3的化學(xué)方程式___。

②(NH4)2SO4溶液中濃度最大的離子是___。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】鈦及其化合物的研究與應(yīng)用越來(lái)越受到人們的重視。

(1)Ti(BH4)2是一種過(guò)渡元素硼氫化物儲(chǔ)氫材料，可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得。

①在基態(tài)Ti2＋中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_____，該能層具有的原子軌道數(shù)為____

②LiBH4由Li＋和BH4-構(gòu)成，BH4-的立體結(jié)構(gòu)是____，根據(jù)化合物LiBH4判斷，Li、B、H的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>_____。

③TiCl4在常溫下是無(wú)色液體，則TiCl4屬于_______(填“原子”“分子”或“離子”)晶體。

(2)高分子納米活性鈦無(wú)霸是借助紫外線或太陽(yáng)光的照射，在其表面產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的活性離子，這種活性離子可以分解生活中的一些有害物質(zhì)(如苯、甲醛、丙酮等)。

①丙酮()分子中含有π鍵與σ鍵數(shù)目之比為______。

②甲醛()分子中C原子軌道雜化類型為_______；

甲醛易溶于水，原因是：a.甲醛和水都是極性分子，b._______。

(3)某種氮化鈦晶體的晶胞如圖所示，該晶體中與N原子距離相等且最近的N原子有__個(gè)，Ti原子的配位數(shù)為______；該晶胞中N、Ti原子之間的最近距離為a nm，則該氮化鈦晶體的密度為_______g·cm－3(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，只列計(jì)算式)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】一定條件下的密閉容器中：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905.9kJ·mol-1。下列敘述正確的是

A.4molNH3和5molO2反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為905.9kJ

B.平衡時(shí)，5v正(O2)=4v逆(NO)

C.平衡后降低壓強(qiáng)，混合氣體平均摩爾質(zhì)量增大

D.平衡后升高溫度，混合氣體中NO含量降低

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】遵義市某些地區(qū)出現(xiàn)了不同程度的霧霾天氣，我校課題小組的同學(xué)對(duì)其進(jìn)行了調(diào)查研究,

Ⅰ.課題小組研究發(fā)現(xiàn),其中首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5，其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。

(1)25℃時(shí)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)溶液。測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：

根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷試樣的pH=________。

Ⅱ.課題組就其酸性物質(zhì)做進(jìn)一步研究

一氧化氮、二氧化氮的研究

(1)一定條件下，將2molNO與2molO2置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)，下列狀態(tài)能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是_______（填字母編號(hào)）。

A．混合氣體的密度保持不變 B．NO的轉(zhuǎn)化率保持不變

C．NO和O2的物質(zhì)的量之比保持不變 D．O2的消耗速率和NO2的消耗速率相等

(2)活性炭可處理大氣污染物NO，反應(yīng)原理為：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，T℃時(shí)，在2L密閉容器中加入0.100mol NO和2.030mol活性炭（無(wú)雜質(zhì)），平衡時(shí)活性炭物質(zhì)的量是2.000mol，則該溫度下的平衡常數(shù)為_________；達(dá)平衡時(shí),若再向容器中充入0.04molNO,0.03molN2和0.03molCO2，則平衡________移動(dòng)。（填“向左”“向右”或“不”）

III.一氧化碳、二氧化碳的研究

(1)CO或CO2在一定條件下可以用來(lái)合成甲醇。工業(yè)上常用CO和H2制備CH3OH的反應(yīng)為：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，在體積為1L的恒容密閉容器中，充入2molCO和4molH2，一定條件下發(fā)生上述反應(yīng)，測(cè)得CO(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。從反應(yīng)開始到5min，用H2表示的平均反應(yīng)速率v(H2)=_____。

(2)碳與水蒸氣反應(yīng)制取H2的相關(guān)反應(yīng)如下：

Ⅰ：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △ H=+131.0kJ/mol

Ⅱ：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △ H= - 43kJ/mol

Ⅲ：CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(S) △ H= - 178.3kJ/mol

①計(jì)算反應(yīng)Ⅳ：C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=______kJ/mol；

對(duì)硫的氧化物的研究

②SO2可被Na2FeO4氧化而去除污染，工業(yè)上用Fe和石墨作電極電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4。寫出電解過(guò)程中陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)________。

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