Question

已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X₂Y₃，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：

（1）X元素原子基态时的电子排布式为___________，该元素的符号是___________。

（2）Y元素原子的价层电子的轨道表示式为___________。

（3）X与Z可形成化合物XZ₃，该化合物的空间构型为___________。

（4）比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性高低___________，理由是___________。

（5）已知化合物X₂Y₃在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ₃，产物还有ZnSO₄和H₂O，该反应的化学方程式是___________。

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3；As；（2）；（3）三角锥；

（4）低；键长越短，键能越大，化合物越稳定（5）As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O；

【解析】

试题分析：X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则可以知道X元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，为As，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，则元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p4，为O，X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，X原子序数为33，Y为8，则Z为H原子，X与Z可形成化合物AsH3，该化合物的空间构型和氨气相似.

（1）由以上分析可知X为As，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；As；

（2）Y为氧元素，原子的价层电子的轨道表示式为，故答案为：；

（3）X与Z可形成化合物AsH3，该化合物的空间构型和氨气相似，为三角锥型，故答案为：三角锥；

（4）X为N元素，非金属性较强，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定，则稳定性：NH3＞PH3＞AsH3，故答案为：低；因为键长越短，键能越大，化合物越稳定

（5）已知化合物As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3，产物还有ZnSO4和H2O，则反应方程式为：As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O，故答案为：As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O；

【考点定位】考查原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型

【名师点晴】本题考查学生原子的组成和结构知识以及元素周期表和元素周期律的应用知识，注意把握原子核外电子的排布规律。关于核外电子排布需要掌握原子结构“三、二、一”要点：三个原理：核外电子排布三个原理——能量最低原理、泡利原理、洪特规则；两个图式：核外电子排布两个表示方法——电子排布式、电子排布图；一个顺序：核外电子排布顺序——构造原理。