Question

短周期的三种元素X、Y、Z原子序数依次减小，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元素是______________（填元素名称，下同）；Y元素是____________；Z元素是___________

（2）写出XZ₃的电子式_____________；其分子中含有________(填“极性”或“非极性”)键

（3）比较X、Y两种元素的简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是________，Y单质与X元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液共热时反应的化学方程式是______________________。

Answer

氮 碳 氢 极性 NH3>CH4 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

【解析】

短周期的三种元素X、Y、Z原子序数依次减小， 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为C元素；三种元素的原子核外电子层数之和是5，则X为两层，Z为一层，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，X和Z可以形成XZ3的化合物，则X为N元素。

(1)综上分析，X元素是氮；Y元素是碳；Z元素是氢。

(2)XZ3为NH3，为共价化合物，氮原子和氢原子通过共用电子对形成化合物，其电子式为；不同种元素形成的共价键为极性键，故其分子中含有极性键。

(3)同周期从左到右，元素的简单气态氢化物的稳定性越来越强，故NH3>CH4；Y单质与X元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液共热时反应，即碳与浓硝酸的反应，生成二氧化碳、二氧化氮和水，化学方程式是C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。