Question

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

Answer 1

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．