Question

设X、Y、Z代表元素周期表中前4周期中的三种主族元素，已知X⁺和Y^-具有相同的电子层结构；Z元素的原子核内质子数比Y元素的原子核内质子数少9；Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子．下列说法不正确的是（　　）

A．元素Z的气态氢化物分子中含有10个电子

B．元素Y的气态氢化物分子中含有18个电子

C．元素Z与元素X形成的化合物X₂Z中离子都达到稳定结构

D．元素Y、Z组成的化合物属于离子化合物

Answer 1

分析：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X⁺和Y^-两种离子具有相同的电子层结构得是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．

解答：解：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Z元素原子核内质子数比Y原子核内质子数少9个知，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．
A．元素Z的气态氢化物是水，水分子中含有10个电子，故A正确；
B．元素Y的气态氢化物是氯化氢，氯化氢分子中含有18个电子，故B正确；
C．元素Z与元素X形成的化合物K₂O中钾离子和氧离子都达到最外层8电子稳定结构，故C正确；
D．元素Y、Z都是非金属元素，组成的化合物属于共价化合物，故D错误．
故选D．

点评：本题考查的是原子结构与性质，难度中等，结合已知条件通过讨论、计算来推断元素；审题时注意，要求书写元素符号还是元素名称，此类习题常常出错．