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电子数的三倍，Y和Z可以形成两种以上气态化合物，则：
（1）Y的原子结构示意图是

 

、Z在周期表中的位置是

 

．
（2）X、Y、Z原子半径由大到小的顺序为

 

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

 

．
（4）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

 

和

 

．
（5）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

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：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；
X原子的电子层数与它的核外电子总数相同，X为H元素；
Z原子的最外层电子数是次外层的三倍，Z只能含有2个电子层，最外层为6个电子，则Z为O元素；
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，则Y为N元素．

解答： 解：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，
（1）根据分析可知，Y为N元素，氮原子的核外电子层数为2、最外层含有5个电子，其原子结构示意图为：；
Z为O元素，核外电子层数为3、最外层含有6个电子，则O元素位于周期表中第二周期ⅥA主族，
故答案为：；第二周期ⅥA主族；
（2）X、Y、Z分别是H、N、O，电子层越多，原子半径越大，电子层相同时核电荷数越大，原子半径越小，则三种原子的半径大小为：N＞O＞H，
故答案为：N＞O＞H；
（3）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，该化合物的化学式为：N₂O₅，
故答案为：N₂O₅；
（4）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^-；NH₄⁺；
（5）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：本题考查了位置结构与性质的关系，题目难度中等，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，试题有利于培养学生灵活应用所学知识的能力．