Question

短周期元素 X、Y、Z 可组成化学式均为 XYZ₃ 的四种化合物甲、乙、丙、丁．
（1）若甲中 X 的原子只有一个质子，Y、Z均是第二周期元素，则 Y 元素原子的电子排布式为

 

； X、Y 原子间可形成与烷烃结构类似的化合物，则该系列化合物的通式为

 

．
（2）若乙是一种微溶于水的物质，其 K_sp 约为 6.8×10^-6，且 X、Y、Z 三种元素的原子序数之和为 26，Y、Z 同周期，则乙的溶解平衡可表示为

 

，其饱和溶液中X的离子的物质的量浓度约为

 

mol/L．
（3）若丙中X元素的焰色反应为黄色，Y与X同周期，Y 是同周期中原子半径最小的元素，丙与浓盐酸反应生成 Y 单质的化学方程式为

 

．
（4）若丁中 X、Y、Z 处于不同周期，且 X 原子最外层电子数为其次外层电子数的二倍，Z原子最外层电子数是其电子层数的二倍多1，则丁的结构式为

 

．

Answer 1

分析：（1）X的原子只有一个质子，X为H元素，短周期元素 X、Y、Z 可组成化学式为XYZ₃ 的化合物，在化合物中H显+1价，YZ₃为-1价原子团，Y、Z均是第二周期元素，则Y是N元素，Z是O元素；
（2）Y、Z同周期，结合X、Y、Z的原子序数为26推测Y、Z应为第二周期，则X为第三周期元素，又知丙微溶于水，符合要求的是MgCO₃，则乙是碳酸镁，X是镁，Y是C 元素，Z是O元素；
（3）若丙中X元素的焰色反应为黄色，则X是钠元素，Y与X同周期，Y是同周期中原子半径最小的元素，则Y是Cl元素，短周期元素 X、Y、Z 可组成化学式为 XYZ₃ 的盐，所以丙是氯酸钠；
（4）若丁中 X、Y、Z 处于不同周期，X 原子最外层电子数为其次外层电子数的二倍，则X原子有2个电子层，最外层电子数为4，则X为碳元素，Z原子最外层电子数是其电子层数的二倍多1，Z处于第三周期，Z原子最外层电子数为7，则Z为Cl元素，故X为氢元素．

解答：解：（1）X的原子只有一个质子，X为H元素，短周期元素 X、Y、Z 可组成化学式为XYZ₃ 的化合物，在化合物中H显+1价，YZ₃为-1价原子团，Y、Z均是第二周期元素，则Y是N元素，Z是O元素，
Y原子核外有7个电子，其核外电子排布式为1s²2s²2p³，H、N原子间可形成与烷烃结构类似的化合物，氮原子成3个共价键，设N原子数目为n，每形成1个N-N键减少2个H原子，则H原子数目为3n-2（n-1）=n+2，故则该系列化合物的通式为N_nH_n+2，
故答案为：1s²2s²2p³；N_nH_n+2；
（2）Y、Z同周期，结合X、Y、Z的原子序数为26推测Y、Z应为第二周期，则X为第三周期元素，又知丙微溶于水，符合要求的是MgCO₃，X是镁，Y是C 元素，Z是O元素，则乙是碳酸镁，碳酸镁的溶解平衡可表示为MgCO₃（s）?Mg²⁺（aq）+CO₃^2-（aq），其饱和溶液中Mg²⁺离子与CO₃^2-离子浓度相等，故饱和溶液中Mg²⁺离子的物质的量浓度约为

6.8×10-6

mol/L=2.61×10^-3mol/L，
故答案为：MgCO₃（s）?Mg²⁺（aq）+CO₃^2-（aq）；2.61×10^-3；
（3）若丙中X元素的焰色反应为黄色，则X是钠元素，Y与X同周期，Y是同周期中原子半径最小的元素，则Y是Cl元素，短周期元素 X、Y、Z 可组成化学式为 XYZ₃ 的盐，则Z是O元素，所以丙是氯酸钠，氯酸钠和浓盐酸反应生成氯化钠、氯气和水，反应方程式为：NaClO₃+6HCl（浓）═3Cl₂↑+NaCl+3H₂O，
故答案为：NaClO₃+6HCl（浓）═3Cl₂↑+NaCl+3H₂O；
（4）若丁中 X、Y、Z 处于不同周期，X 原子最外层电子数为其次外层电子数的二倍，则X原子有2个电子层，最外层电子数为4，则X为碳元素，Z原子最外层电子数是其电子层数的二倍多1，Z处于第三周期，Z原子最外层电子数为7，则Z为Cl元素，故X为氢元素，丁是三氯甲烷，三氯甲烷是四面体结构，其结构式为，
故答案为：．

点评：本题考查位置结构关系、物质推断等，正确推断元素化合物是解本题的关键，难度中等，（2）为易错点、难点，需要学生具有扎实的基础知识与运用的能力．