Question

7．短周期的三种元素X、Y、Z的原子序数依次变小，它们的核外电子层数之和是5．X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍；X和Z可以形成XZ₃的化合物．请回答：
（1）X、Y、Z三种元素的名称分别为：碳、氮、氢．
（2）XZ₃的化学式为：NH₃，它的水溶液显碱性性，它在催化剂作用下可以被氧气氧化为XO，写出该反应的化学方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（3）分别写出X、Y的最高价含氧酸的化学式：H₂CO₃、HNO₃．
（4）X、Y的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序为NH₃＞CH₄．

Answer 1

分析 短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5，只能是Z处于第一周期，X、Y处于第二周期，故Z为H元素；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，最外层电子数为4，则Y为C元素；X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两种元素最外电子层上的电子数的总和，则X原子最外层电子数之和=4+1=5，则X为N元素，N元素和H元素可以形成NH₃，据此进行解答．

解答 解：短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5，只能是Z处于第一周期，X、Y处于第二周期，故Z为H元素；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，最外层电子数为4，则Y为C元素；X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两种元素最外电子层上的电子数的总和，故X原子最外层电子数之和为4+1=5，则X为N元素，N元素和H元素可以形成NH₃，
（1）根据分析可知，X、Y、Z元素的名称分别是氮、碳、氢，
故答案为：碳；氮；氢；
（2）XZ₃为NH₃，氨气水溶液为氨水，呈碱性；
氨气催化氧化生成NO气体和水，反应的化学方程式为：反应的方程式为：4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案为：NH₃；碱性；4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
（3）X、Y分别为C、N元素，其最高价氧化物水化物分别为：H₂CO₃、HNO₃，
故答案为：H₂CO₃；HNO₃；
（4）X、Y分别为C、N元素，非金属性N＞C，则氢化物的稳定性：NH₃＞CH₄，
故答案为：NH₃＞CH₄．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，题目难度中等，正确推断元素为解答关键，侧重对化学用语与元素周期律的考查，注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系．