Question

已知X、Y、Z都是短周期的元素，它們的原子序數(shù)依次遞增，X原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，而Z原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的三倍，Y和Z可以形成兩種以上氣態(tài)化合物，則：
（1）Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖是

 

、Z在周期表中的位置是

 

．
（2）X、Y、Z原子半徑由大到小的順序為

 

（用元素符號表示）．
（3）由Y和Z組成，且Y和Z質(zhì)量比為7：20的化合物的化學(xué)式（分子式）是

 

．
（4）由X、Y、Z中的兩種元素組成，且與X₂Z分子具有相同電子數(shù)的兩種離子是

 

和

 

．
（5）X、Y、Z可以形成一種鹽，此鹽中X、Y、Z元素的原子的個數(shù)比為4：2：3，該鹽的化學(xué)式（分子式）是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：X、Y、Z都是短周期的元素知，這三種元素的原子序數(shù)小于等于18；
X原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，X為H元素；
Z原子的最外層電子數(shù)是次外層的三倍，Z只能含有2個電子層，最外層為6個電子，則Z為O元素；
X、Y、Z都是短周期的元素，它們的原子序數(shù)依次遞增，Y和Z可以形成兩種以上氣態(tài)化合物，則Y為N元素．

解答： 解：根據(jù)X、Y、Z都是短周期的元素，得這三種元素的原子序數(shù)小于等于18；X原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，每個電子層上最多排2n²個電子，如果電子層數(shù)是1，核外電子數(shù)是1，符合題意，如果電子層數(shù)是2，核外電子數(shù)是2，不符和核外電子排布規(guī)律，應(yīng)舍去；如果電子層數(shù)是3，核外電子數(shù)是3，不符合核外電子排布規(guī)律，舍去；所以X是H元素．
由Z原子的最外層電子數(shù)是次外層的三倍，如果次外層的電子數(shù)是2，最外層6個電子，符合核外電子排布規(guī)律；如果次外層是8個電子，最外層是24個電子，不符合核外電子排布規(guī)律，應(yīng)舍去，所以Z是O元素．
由X、Y、Z都是短周期的元素，它們的原子序數(shù)依次遞增，Y和Z可以形成兩種以上氣態(tài)化合物，知Y是N元素．
所以：X、Y、Z分別是H、N、O，
（1）根據(jù)分析可知，Y為N元素，氮原子的核外電子層數(shù)為2、最外層含有5個電子，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為：；
Z為O元素，核外電子層數(shù)為3、最外層含有6個電子，則O元素位于周期表中第二周期ⅥA主族，
故答案為：；第二周期ⅥA主族；
（2）X、Y、Z分別是H、N、O，電子層越多，原子半徑越大，電子層相同時核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，則三種原子的半徑大小為：N＞O＞H，
故答案為：N＞O＞H；
（3）Y和Z的質(zhì)量比為7：20，其原子個數(shù)比為

7

14

：

20

16

=2：5，O元素的電負(fù)性大于N元素的電負(fù)性，該化學(xué)式氮元素在左邊，氧元素在右邊，該化合物的化學(xué)式為：N₂O₅，
故答案為：N₂O₅；
（4）X₂Z的化學(xué)式為：H₂O，該分子有10個電子，由X、Y、Z中的兩種元素組成，有10個電子的離子有：OH^-和NH₄⁺，
故答案為：OH^-；NH₄⁺；
（5）X、Y、Z可以形成一種鹽，且這三種元素都是非金屬元素，所以陽離子只能是NH₄⁺，此鹽中X、Y、Z元素的原子的個數(shù)比為4：2：3，所以酸根是NO₃^-，所以該鹽的化學(xué)式是NH₄NO₃，
故答案為：NH₄NO₃．

點(diǎn)評：本題考查了位置結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，題目難度中等，此類型題的解題規(guī)律是：先根據(jù)題干信息推斷元素，再根據(jù)元素化合物知識解決有關(guān)問題，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．