Question

2．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．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是N；Y是C；Z是：H．（填元素符号）
（2）XZ₃化合物的分子式是NH₃，电子式是．
（3）写出X的最高价含氧酸的分子式HNO₃．

Answer 1

分析 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，则Y可能为He、C、S，由于“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”，则Y不可能为S；若Y为He，则Z只能为H元素，X的电子层数=5-1-1=3，最外层电子数=1+2=3，为Al元素，Al与H不会生成化合物XZ₃，所以Y为C元素；结合“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”可知Z含有1个电子层、X含有2个电子层，则Z为H元素；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，则X原子的最外层电子数=4+1=5，则X为N元素，据此进行解答．

解答 解：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，则Y可能为He、C、S，由于“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”，则Y不可能为S；若Y为He，则Z只能为H元素，X的电子层数=5-1-1=3，最外层电子数=1+2=3，为Al元素，Al与H不会生成化合物XZ₃，所以Y为C元素；结合“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”可知Z含有1个电子层、X含有2个电子层，则Z为H元素；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，则X原子的最外层电子数=4+1=5，则X为N元素，
（1）由以上分析可知，X为N元素、Y为C元素、Z为H元素，
故答案为：N；C；H；
（2）XZ₃为氨气，分子式为：NH₃，氨气是共价化合物，分子中含有3个N-H键，其电子式为，
故答案为：NH₃；；
（3）X为N元素，N的最高价为+5价，则其最高价含氧酸的分子式为：HNO₃ ，
故答案为：HNO₃ ．

点评 本题考查原子的结构与元素周期律的关系，题目难度中等，试题侧重于原子结构与对应化合物的结构和性质的考查，解答时注意原子的结构特点，为解答该题的关键．