(2009?遼寧)[化學(xué)-選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
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
1s22s22p63s23p63d104s24p3
1s22s22p63s23p63d104s24p3
,該元素的符號(hào)是
As
As

(2)Y元素原子的價(jià)層電子的軌道表示式為
,該元素的名稱是
;
(3)X與Z可形成化合物XZ3,該化合物的空間構(gòu)型為
三角錐
三角錐
;
(4)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
As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O
;
(5)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
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
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
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;As;
(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:;氧;
(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)已知化合物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,
則反應(yīng)方程式為:As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,
故答案為:As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O;
 (5)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.
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實(shí)驗(yàn)表明:
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②核磁共振氫譜表明F分子中有三種氫,且其峰面積之比為1:1:1;
③G能使溴的四氯化碳溶液褪色;
④1mol J與足量金屬鈉反應(yīng)可放出22.4L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況).
請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
BrCH2CH=CHCH2Br
BrCH2CH=CHCH2Br
,由A生成B的反應(yīng)類型是
取代反應(yīng)
取代反應(yīng)
反應(yīng);
(2)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
HOCH2CH2CH2CHO
HOCH2CH2CH2CHO
;
(3)由E生成F的化學(xué)方程式為
HOCH2CH2CH2COOH
H2SO4
+H2O
HOCH2CH2CH2COOH
H2SO4
+H2O
,E中的官能團(tuán)有
羥基、羧基
羥基、羧基
(填名稱),與E具有相同官能團(tuán)的E的同分異構(gòu)體還有
(任寫兩個(gè),不考慮立體結(jié)構(gòu));
(4)G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
;
(5)由I生成J的化學(xué)方程式

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