Question

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

H

，Y是

N

，Z是

O

．（填元素符號）
（2）由Y和Z組成，且Y和Z的質量比為7：20的化合物的化學式（分子式）是

N₂O₅

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

OH^-

和

NH₄⁺

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

NH₄NO₃

．

Answer 1

分析：由X、Y、Z都是短周期的元素知，這三種元素的原子序數小于等于18；由X原子的電子層數與它的核外電子總數相同及結合核外電子排布規(guī)律得，X是H元素；由Z原子的最外層電子數是次外層的三倍及結合核外電子排布規(guī)律得，Z是O元素；由X、Y、Z都是短周期的元素，它們的原子序數依次遞增，Y和Z可以形成兩種以上氣態(tài)化合物，知Y是N元素．
（1）根據題干信息推斷；
（2）根據質量比求原子個數比，然后根據化學式書寫規(guī)律寫出化學式．
（3）根據等電子體寫離子．
（4）X、Y、Z可以形成一種鹽，且這三種元素都是非金屬元素，所以陽離子只能是銨根離子，再根據各元素原子個數比，判斷出酸根離子，從而寫出化學式．

解答：解：（1）根據X、Y、Z都是短周期的元素，得這三種元素的原子序數小于等于18；X原子的電子層數與它的核外電子總數相同，每個電子層上最多排2n²個電子，如果電子層數是1，核外電子數是1，符合題意，如果電子層數是2，核外電子數是2，不符和核外電子排布規(guī)律，應舍去；如果電子層數是3，核外電子數是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是次外層的三倍，如果次外層的電子數是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．
故答案為：H、N、O．
（2）Y和Z的質量比為7：20，其原子個數比為

7

14

：

20

16

=2：5，O元素的電負性大于N元素的電負性，該化學式氮元素在左邊，氧元素在右邊，故答案為：N₂O₅
（3）X₂Z的化學式為：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^-和NH₄⁺
（4）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元素的原子的個數比為4：2：3，所以酸根是NO₃^-，所以該鹽的化學式是NH₄NO₃，故答案為：NH₄NO₃

點評：本題考查的是有關核外電子排布的推斷題，此類型題的解題規(guī)律是：先根據題干信息推斷元素，再根據元素化合物知識解決有關問題．