Question

（14分）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元素原子的价电子的轨道表示式为__                 __，该元素的名称是__________。
（3）X与Z可形成化合物XZ₃，该化合物的空间构型为___              _________。
（4）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_____________________________________。
（5）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________________________。(用分子式表示)

Answer 1

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³（2分）  As（1分）
（2） 或（2分）氧（1分）
（3）三角锥形（1分）
（4）As₂O₃ + 6Zn + 6H₂SO₄==2AsH₃↑ + 6ZnSO₄ + 3H₂O（2分）
（5）稳定性：NH₃ > PH₃ > AsH₃ ，（ 2分）因为键长越短，键能越大，化合物稳定（2分）

由题意可各X元素为As（砷）、Y元素为O元素、Z元素为H元素；所以
（1）  As元素原子基态时的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（2）  O元素原子的价电子的轨道表示式为或；
（3）  X与Z可形成化合物XZ₃为AsH₃；空间构型为三角锥形；
（4）  X₂Y₃的化学式为As₂O₃；所以该反应的方程式为；As₂O₃ + 6Zn + 6H₂SO₄==2AsH₃↑ + 6ZnSO₄ + 3H₂O
（5）  X的氢化物为AsH₃，同族第二周期元素的氢化为NH₃、第三周期氢化物为PH₃，由于NH₃分子间存在氢键，使其沸点高于同族的其他氢化物，所以，稳定性：NH₃ > PH₃ > AsH₃ ；