Question

20．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化合物．请回答：
（1）X、Y、Z元素的名称分别是碳、氮、氢．
（2）X的单质的电子式，Z的原子结构示意图．
（3）X、Y的最高价氧化物水化物的酸性强弱（填化学式）HNO₃＞H₂CO₃，氢化物的稳定性（填化学式）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，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．

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）X、Y、Z元素的名称分别是氮、碳、氢，
故答案为：碳、氮、氢；
（2）X的单质为N₂，电子式为，Z为H元素，原子结构示意图为，
故答案为：；；
（3）非金属性N＞C，故最高价氧化物水化物的酸性：HNO₃＞H₂CO₃，氢化物的稳定性：NH₃＞CH₄，
故答案为：HNO₃，H₂CO₃；NH₃，CH₄．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，关键是推断元素，侧重对化学用语与元素周期律的考查，有利于基础知识的巩固．