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2.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1s22s22p63s23p63d104s24p3,该元素的符号是As;
(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为,该元素的名称是氧;
(3)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As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O;
(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,并说明理由稳定性NH3>PH3>AsH3,键长N-H<P-H<As-H,键长越短,键能越大,化合物稳定.

分析 X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,X元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3,处于第四周期第ⅤA族,故X为As元素;Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,Y的2p轨道上有2个电子或4个电子,所以Y为碳元素或氧元素,X跟Y可形成化合物X2Y3,故Y为氧元素;X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,则Z的质子数为42-8-33=1,则Z为氢元素,氢原子可以形成负一价离子,符合题意,然后结合原子结构与性质来解答.

解答 解:X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,X元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3,处于第四周期第ⅤA族,故X为As元素;Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,Y的2p轨道上有2个电子或4个电子,所以Y为碳元素或氧元素,X跟Y可形成化合物X2Y3,故Y为氧元素;X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,则Z的质子数为42-8-33=1,则Z为氢元素,氢原子可以形成负一价离子,符合题意,综上所述,故X为As元素、Y为氧元素、Z为氢元素.
(1)由上述分析可知,X为As;,X元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p3;As; 
(2)Y为O元素,名称为氧,原子基态时的电子排布式为1s22s22p4,其价电子的轨道表示式为
故答案为:;氧;
(3)X为As元素、Y为氧元素,Z为氢元素.化合物X2Y3为As2O3,XZ3为AsH3,As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3,产物还有ZnSO4和H2O,反应中Zn元素化合价由0价升高为+2价,As元素化合价由+3价降低为-3价,参加反应的Zn与As2O3的物质的量之比为6×2:2=6:1,反应方程式为As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,
故答案为:As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O.
(4)X为As元素,AsH3与NH3、PH3中,键长N-H<P-H<As-H,键长越短,键能越大,化合物稳定,所以稳定性NH3>PH3>AsH3
故答案为:稳定性NH3>PH3>AsH3,键长N-H<P-H<As-H,键长越短,键能越大,化合物稳定.

点评 本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握原子结构、电子排布推断元素、元素化合物知识为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素周期律、元素化合物知识的应用,题目难度不大.

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