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．