設X、Y、Z代表元素周期表中前4周期中的三種主族元素,已知X+和Y-具有相同的電子層結構;Z元素的原子核內質子數比Y元素的原子核內質子數少9;Y和Z兩種元素可形成含4個原子核、42個電子的負一價陰離子.下列說法不正確的是( )
A.元素Z的氣態氫化物分子中含有10個電子
B.元素Y的氣態氫化物分子中含有18個電子
C.元素Z與元素X形成的化合物X2Z中離子都達到穩定結構
D.元素Y、Z組成的化合物屬于離子化合物
【答案】分析:由Y和Z兩種元素可以形成4核42個電子的負一價陰離子,分情況討論、計算得Y、Z分別是氯、氧元素;結合X+和Y-兩種離子具有相同的電子層結構得是K元素.X、Y的最高價氧化物的水化物分別是氫氧化鉀、高氯酸,它們發生的反應是酸堿中和反應生成鹽和水.
解答:解:Y和Z兩種元素形成的4核負一價陰離子有以下三種情況:(1)Y2Z2-、(2)YZ3-、(3)Y3Z-,由于該負一價陰離子有42個電子,電子數是偶數,可排除情況(1),
根據情況(2)、(3)討論、計算.令Z的質子數為n,由Z元素原子核內質子數比Y原子核內質子數少9個知,則Y的質子數為n+9,若情況(2):(n+9)+3n+1=42;解之得:n=8;則n+9=17.所以Z為O元素,Y為Cl元素.
若情況(3):3(n+9)+n+1=42;解之得:n=3.5(不合題意,舍去).
故Z為O元素,Y為Cl元素.X+和Y-是兩種簡單的一價離子,具有相同的電子層結構,X、Y兩元素處于相鄰的兩周期,且X位于Y的下一周期,Y為Cl,Cl-核外有18個電子,
所以X+核外有18個電子,因此,X+核內質子數為18+1=19,故X為K元素.
A.元素Z的氣態氫化物是水,水分子中含有10個電子,故A正確;
B.元素Y的氣態氫化物是氯化氫,氯化氫分子中含有18個電子,故B正確;
C.元素Z與元素X形成的化合物K2O中鉀離子和氧離子都達到最外層8電子穩定結構,故C正確;
D.元素Y、Z都是非金屬元素,組成的化合物屬于共價化合物,故D錯誤.
故選D.
點評:本題考查的是原子結構與性質,難度中等,結合已知條件通過討論、計算來推斷元素;審題時注意,要求書寫元素符號還是元素名稱,此類習題常常出錯.