Question

已知X、Y、Z都是短周期的元素，它们的原子序数依次递增，X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，而Z原子的最外层电子数是次外层的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则：
（1）X是

H

，Y是

N

，Z是

O

．（填元素符号）
（2）由Y和Z组成，且Y和Z的质量比为7：20的化合物的化学式（分子式）是

N₂O₅

．
（3）由X、Y、Z中的两种元素组成，且与X₂Z分子具有相同电子数的两种离子是

OH^-

和

NH₄⁺

．
（4）X、Y、Z可以形成一种盐，此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4：2：3，该盐的化学式（分子式）是

NH₄NO₃

．

Answer 1

分析：由X、Y、Z都是短周期的元素知，这三种元素的原子序数小于等于18；由X原子的电子层数与它的核外电子总数相同及结合核外电子排布规律得，X是H元素；由Z原子的最外层电子数是次外层的三倍及结合核外电子排布规律得，Z是O元素；由X、Y、Z都是短周期的元素，它们的原子序数依次递增，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，知Y是N元素．
（1）根据题干信息推断；
（2）根据质量比求原子个数比，然后根据化学式书写规律写出化学式．
（3）根据等电子体写离子．
（4）X、Y、Z可以形成一种盐，且这三种元素都是非金属元素，所以阳离子只能是铵根离子，再根据各元素原子个数比，判断出酸根离子，从而写出化学式．

解答：解：（1）根据X、Y、Z都是短周期的元素，得这三种元素的原子序数小于等于18；X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，每个电子层上最多排2n²个电子，如果电子层数是1，核外电子数是1，符合题意，如果电子层数是2，核外电子数是2，不符和核外电子排布规律，应舍去；如果电子层数是3，核外电子数是3，不符合核外电子排布规律，舍去；所以X是H元素．
由Z原子的最外层电子数是次外层的三倍，如果次外层的电子数是2，最外层6个电子，符合核外电子排布规律；如果次外层是8个电子，最外层是24个电子，不符合核外电子排布规律，应舍去，所以Z是O元素．
由X、Y、Z都是短周期的元素，它们的原子序数依次递增，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，知Y是N元素．
所以X、Y、Z分别是H、N、O．
故答案为：H、N、O．
（2）Y和Z的质量比为7：20，其原子个数比为

7

14

：

20

16

=2：5，O元素的电负性大于N元素的电负性，该化学式氮元素在左边，氧元素在右边，故答案为：N₂O₅
（3）X₂Z的化学式为：H₂O，该分子有10个电子，由X、Y、Z中的两种元素组成，有10个电子的离子有：OH^-和NH₄⁺，故答案为：OH^-和NH₄⁺
（4）X、Y、Z可以形成一种盐，且这三种元素都是非金属元素，所以阳离子只能是NH₄⁺，此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4：2：3，所以酸根是NO₃^-，所以该盐的化学式是NH₄NO₃，故答案为：NH₄NO₃

点评：本题考查的是有关核外电子排布的推断题，此类型题的解题规律是：先根据题干信息推断元素，再根据元素化合物知识解决有关问题．