Question

短周期元素 X、Y、Z 可組成化學(xué)式均為 XYZ₃ 的四種化合物甲、乙、丙、丁．
（1）若甲中 X 的原子只有一個質(zhì)子，Y、Z均是第二周期元素，則 Y 元素原子的電子排布式為

 

； X、Y 原子間可形成與烷烴結(jié)構(gòu)類似的化合物，則該系列化合物的通式為

 

．
（2）若乙是一種微溶于水的物質(zhì)，其 K_sp 約為 6.8×10^-6，且 X、Y、Z 三種元素的原子序數(shù)之和為 26，Y、Z 同周期，則乙的溶解平衡可表示為

 

，其飽和溶液中X的離子的物質(zhì)的量濃度約為

 

mol/L．
（3）若丙中X元素的焰色反應(yīng)為黃色，Y與X同周期，Y 是同周期中原子半徑最小的元素，丙與濃鹽酸反應(yīng)生成 Y 單質(zhì)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）若丁中 X、Y、Z 處于不同周期，且 X 原子最外層電子數(shù)為其次外層電子數(shù)的二倍，Z原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的二倍多1，則丁的結(jié)構(gòu)式為

 

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Answer 1

分析：（1）X的原子只有一個質(zhì)子，X為H元素，短周期元素 X、Y、Z 可組成化學(xué)式為XYZ₃ 的化合物，在化合物中H顯+1價，YZ₃為-1價原子團(tuán)，Y、Z均是第二周期元素，則Y是N元素，Z是O元素；
（2）Y、Z同周期，結(jié)合X、Y、Z的原子序數(shù)為26推測Y、Z應(yīng)為第二周期，則X為第三周期元素，又知丙微溶于水，符合要求的是MgCO₃，則乙是碳酸鎂，X是鎂，Y是C 元素，Z是O元素；
（3）若丙中X元素的焰色反應(yīng)為黃色，則X是鈉元素，Y與X同周期，Y是同周期中原子半徑最小的元素，則Y是Cl元素，短周期元素 X、Y、Z 可組成化學(xué)式為 XYZ₃ 的鹽，所以丙是氯酸鈉；
（4）若丁中 X、Y、Z 處于不同周期，X 原子最外層電子數(shù)為其次外層電子數(shù)的二倍，則X原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則X為碳元素，Z原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的二倍多1，Z處于第三周期，Z原子最外層電子數(shù)為7，則Z為Cl元素，故X為氫元素．

解答：解：（1）X的原子只有一個質(zhì)子，X為H元素，短周期元素 X、Y、Z 可組成化學(xué)式為XYZ₃ 的化合物，在化合物中H顯+1價，YZ₃為-1價原子團(tuán)，Y、Z均是第二周期元素，則Y是N元素，Z是O元素，
Y原子核外有7個電子，其核外電子排布式為1s²2s²2p³，H、N原子間可形成與烷烴結(jié)構(gòu)類似的化合物，氮原子成3個共價鍵，設(shè)N原子數(shù)目為n，每形成1個N-N鍵減少2個H原子，則H原子數(shù)目為3n-2（n-1）=n+2，故則該系列化合物的通式為N_nH_n+2，
故答案為：1s²2s²2p³；N_nH_n+2；
（2）Y、Z同周期，結(jié)合X、Y、Z的原子序數(shù)為26推測Y、Z應(yīng)為第二周期，則X為第三周期元素，又知丙微溶于水，符合要求的是MgCO₃，X是鎂，Y是C 元素，Z是O元素，則乙是碳酸鎂，碳酸鎂的溶解平衡可表示為MgCO₃（s）?Mg²⁺（aq）+CO₃^2-（aq），其飽和溶液中Mg²⁺離子與CO₃^2-離子濃度相等，故飽和溶液中Mg²⁺離子的物質(zhì)的量濃度約為

6.8×10-6

mol/L=2.61×10^-3mol/L，
故答案為：MgCO₃（s）?Mg²⁺（aq）+CO₃^2-（aq）；2.61×10^-3；
（3）若丙中X元素的焰色反應(yīng)為黃色，則X是鈉元素，Y與X同周期，Y是同周期中原子半徑最小的元素，則Y是Cl元素，短周期元素 X、Y、Z 可組成化學(xué)式為 XYZ₃ 的鹽，則Z是O元素，所以丙是氯酸鈉，氯酸鈉和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、氯氣和水，反應(yīng)方程式為：NaClO₃+6HCl（濃）═3Cl₂↑+NaCl+3H₂O，
故答案為：NaClO₃+6HCl（濃）═3Cl₂↑+NaCl+3H₂O；
（4）若丁中 X、Y、Z 處于不同周期，X 原子最外層電子數(shù)為其次外層電子數(shù)的二倍，則X原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，則X為碳元素，Z原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的二倍多1，Z處于第三周期，Z原子最外層電子數(shù)為7，則Z為Cl元素，故X為氫元素，丁是三氯甲烷，三氯甲烷是四面體結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式為，
故答案為：．

點(diǎn)評：本題考查位置結(jié)構(gòu)關(guān)系、物質(zhì)推斷等，正確推斷元素化合物是解本題的關(guān)鍵，難度中等，（2）為易錯點(diǎn)、難點(diǎn)，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識與運(yùn)用的能力．