Question

设X、Y、Z代表3种元素．已知：
①X⁺和Y^-两种离子具有相同的电子层结构；
②Z元素原子核内质子数比Y原子核内质子数少9个；
③Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子．
据此，请填空：
（1）写出X、Y、Z三种元素的名称X______，Y______，Z______．
（2）写出X、Y两种元素最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式：______．

Answer

由Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的负一价阴离子，分情况讨论、计算得Y、Z分别是氯、氧元素；结合①得是K元素．X、Y的最高价氧化物的水化物分别是氢氧化钾、高氯酸，它们发生的反应是酸碱中和反应生成盐和水．
【解析】
（1）Y和Z两种元素形成的4核负一价阴离子有以下三种情况：（1）Y2Z2-、（2）YZ3-、（3）Y3Z-，由于该负一价阴离子有42个电子，电子数是偶数，可排除情况（1），
根据情况（2）、（3）讨论、计算．令Z的质子数为n，由知②，则Y的质子数为n+9，若情况（2）：（n+9）+3n+1=42；解之得：n=8；则n+9=17．所以Z为O元素，Y为Cl元素．
若情况（3）：3（n+9）+n+1=42；解之得：n=3.5（不合题意，舍去）．
故Z为O元素，Y为Cl元素．X+和Y-是两种简单的一价离子，具有相同的电子层结构，X、Y两元素处于相邻的两周期，且X位于Y的下一周期，Y为Cl，Cl-核外有18个电子，
所以X+核外有18个电子，因此，X+核内质子数为18+1=19，故X为K元素．故答案为：钾；氯；氧；
（2）K元素最高价氧化物对应水化物为KOH，是强碱；Cl元素最高价氧化物对应水化物HClO4，是强酸，两者相互反应的离子方程式为：OH-+H+═H2O．故答案为：OH-+H+═H2O．