Question

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)回答下列問題：
（1）X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為

 

；
（2）Y元素原子的價(jià)層電子的軌道表示式為

 

；
（3）X與Z可形成化合物XZ₃，該化合物的空間構(gòu)型為

 

；
（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、沸點(diǎn)高低并說明理由

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)

專題：元素周期律與元素周期表專題

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，該化合物的空間構(gòu)型和氨氣相似，為三角錐型，以此解答該題．

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，該化合物的空間構(gòu)型和氨氣相似，
（1）由以上分析可知X為As，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（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：；
（3）X與Z可形成化合物AsH₃，該化合物的空間構(gòu)型和氨氣相似，為三角錐型，故答案為：三角錐；
（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，穩(wěn)定性較大，
因?yàn)殒I長(zhǎng)越短，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性：NH₃＞PH₃＞AsH₃，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)：NH₃＞AsH₃＞PH₃，
故答案為：穩(wěn)定性：NH₃＞PH₃＞AsH₃，因?yàn)殒I長(zhǎng)越短，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定；沸點(diǎn)：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)：本題考查學(xué)生原子的組成和結(jié)構(gòu)知識(shí)以及元素周期表和元素周期律的應(yīng)用知識(shí)，注意把握原子核外電子的排布規(guī)律，題目難度中等．