已知X、Y和Z三種元素的原子序數之和等於42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子,Y元素原子的最外層2p軌...
問題詳情:
已知X、Y和Z 三種元素的原子序數之和等於42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子,Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成負一價離子。請回答下列問題:
(1)X元素原子基態時的電子排布式為__________,該元素的符號是__________。X與同週期鹵族元素的第一電離能比較,較大的是____________________(填元素符號)。
(2)Y元素原子的價層電子的電子排布圖為________,該元素的名稱是__________。
(3)X與Z可形成化合物XZ3,XZ3分子的VSEPR模型為____________________。
(4)已知化合物X2Y3在稀硫*溶液中可被金屬鋅還原為XZ3,產物還有ZnSO4和H2O,該反應的化學方程式是___________________。
(5)XY43-的空間構型為__________,與其互為等電子體的一種分子__________。
(6)X的某氧化物的分子結構如圖所示。
該化合物的化學式為___________,X原子採取___________雜化。
【回答】
【*】 (1). [Ar]4s24p3 (2). As (3). Br (4). (5). 氧 (6). 四面體 (7). As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O (8). 四面體 (9). CCl4 (10). As4O6 (11). sp3
【解析】
【分析】
X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子,X元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,處於第四周期第ⅤA族,故X為As元素;Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子,Y的2p軌道上有2個電子或4個電子,所以Y為碳元素或氧元素,X跟Y可形成化合物X2Y3,故Y為氧元素;X、Y和Z三種元素的原子序數之和等於42,則Z的質子數為42-8-33=1,則Z為*元素,*原子可以形成負一價離子,符合題意,據此分析解答。
【詳解】根據上述分析,X為As元素,Y為O元素,Z為H元素。
(1)根據上述分析可知,X為As;X元素原子的核外電子排布式為 1s22s22p63s23p63d104s24p3;與X同週期鹵族元素為Br,第一電離能較大的是Br,故*為:1s22s22p63s23p63d104s24p3;As; Br;
(2)Y為O元素,O原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子,價層電子的電子排布圖為,故*為:;氧;
(3)X為As元素,Z為H元素,X與Z可形成化合物AsH3,As的價層電子對數=3+1=4,VSEPR模型為四面體,故*為:四面體;
(4)X為As元素,Y為O元素,Z為H元素,化合物X2Y3為As2O3,XZ3為AsH3,As2O3在稀硫*溶液中可被金屬鋅還原為AsH3,產物還有ZnSO4和H2O,反應中Zn元素化合價由0價升高為+2價,As元素化合價由+3價降低為-3價,參加反應的Zn與As2O3的物質的量之比為6×2∶2=6∶1,反應方程式為As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O,故*為:As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O;
(5) X為As元素,Y為O元素,AsO43-中As的價層電子對數=4+=4,As採用sp3雜化,空間構型為四面體,AsO43-的原子數=5,價電子數=5+4×6+3=32,與其互為等電子體的一種分子為CCl4,故*為:四面體;CCl4;
(6) X為As元素,根據As的某氧化物的分子結構圖可知,分子中含有4個As原子和6個O原子,化學式為As4O6,As原子與3個O原子形成鍵,含有1個孤電子對,採取sp3雜化,故*為:As4O6;sp3。
【點睛】本題的易錯點為(3),要注意區分VSEPR模型和空間構型的區別,微粒的價層電子對互斥模型略去孤電子對就是該分子的空間構型。
知識點:物質結構 元素週期律單元測試
題型:填空題