Question

9．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1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，該元素的符號(hào)是As；
（2）Y元素原子的價(jià)層電子的軌道表示式為，該元素的名稱是氧；
（3）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
（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(shuō)明理由NH₃＞AsH₃＞PH₃，NH₃可形成分子間氫鍵，沸點(diǎn)最高，AsH₃相對(duì)分子質(zhì)量比PH₃大，分子間作用力大，因而AsH₃比PH₃沸點(diǎn)高．

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，X與Z可形成化合物AsH₃，據(jù)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，
（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(jià)層電子的軌道表示式為，故答案為：；氧；
（3）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；
（4）X為N元素，非金屬性較強(qiáng)，在同主族元素對(duì)應(yīng)的氫化物中，對(duì)應(yīng)的氫化物含有氫鍵，沸點(diǎn)較高；AsH₃相對(duì)分子質(zhì)量比PH₃大，分子間作用力大，因而AsH₃比PH₃沸點(diǎn)高，則沸點(diǎn)大小為：NH₃＞AsH₃＞PH₃，
故答案為：NH₃＞AsH₃＞PH₃，NH₃可形成分子間氫鍵，沸點(diǎn)最高，AsH₃相對(duì)分子質(zhì)量比PH₃大，分子間作用力大，因而AsH₃比PH₃沸點(diǎn)高．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系，題目難度中等，注意把握原子核外電子的排布規(guī)律，明確原子結(jié)構(gòu)與元素周期表、元素周期律之間的關(guān)系為解答關(guān)鍵．