Question

17．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電子排布圖（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穩(wěn)定性，并說明理由．穩(wěn)定性由大到小的順序：NH₃＞PH₃＞AsH₃（用化學(xué)式表示）；原因鍵長N-H＜P-H＜As-H，鍵長越短，鍵能越大，化合物穩(wěn)定．

Answer 1

分析 X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，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個未成對電子，Y的2p軌道上有2個電子或4個電子，所以Y為碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X₂Y₃，故Y為氧元素；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為氫元素，氫原子可以形成負(fù)一價離子，符合題意，據(jù)此解答．

解答 解：X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，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個未成對電子，Y的2p軌道上有2個電子或4個電子，所以Y為碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X₂Y₃，故Y為氧元素；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為氫元素，氫原子可以形成負(fù)一價離子，符合題意．
（1）X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，原子的核外電子排布式為 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，處于第四周期第ⅤA族，X為As元素，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；As；
（2）Y為O元素，價層電子的電子排布圖（軌道表示式）為，
故答案為：氧；；
（3）化合物X₂Y₃為As₂O₃，XZ₃為AsH₃，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，反應(yīng)中Zn元素化合價由0價升高為+2價，As元素化合價由+3價降低為-3價，參加反應(yīng)的Zn與As₂O₃的物質(zhì)的量之比為6×2：2=6：1，反應(yīng)方程式為：As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄═2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O，
故答案為：As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄═2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O；
（5）AsH₃與NH₃、PH₃中，鍵長N-H＜P-H＜As-H，鍵長越短，鍵能越大，化合物穩(wěn)定，所以穩(wěn)定性：NH₃＞PH₃＞AsH₃．
故答案為：NH₃＞PH₃＞AsH₃；鍵長N-H＜P-H＜As-H，鍵長越短，鍵能越大，化合物穩(wěn)定．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布規(guī)律、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)鍵等，難度中等，正確推斷元素Y是關(guān)鍵．