Question

设X、Y、Z代表三种元素。已知：
（1）X⁺和Y^-两种离子具有相同的电子层结构；
（2）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个；
（3）Y和Z两种元素可以形成4核42个电子的-1价阴离子。
据此完成下列各空：
（1）Y元素的名称是___________元素，Z元素的元素符号为___________。
（2）X元素原子的结构示意图为___________。
（3）由X、Y、Z三元素所形成的68个电子的盐类化合物的化学式是__________________。
（4）写出由X、Y、Z三元素所形成的60个电子的盐分解反应的化学方程式______________。

Answer 1

（1）氯  O （2）K   （3）KClO₄(4)2KClO₃2KCl+3O₂↑

依题意，假设Y元素的原子序数为y，则Z元素的原子序数为（y-9）。若以表示由这两种元素所形成的4核42个电子的-1价离子，则有下列关系式：
m+n="4                                                                       " ①
my+n(y-9)+1="42                        "                                        ②
①×y-②得9n=4y-41，即y=。因为n为正整数，将其可能的取值1、2和3分别代入上式，经验证确定：n=3，y=17。所以Y元素的原子序数是17，是氯元素（Cl），而Z的原子序数为17-9=8，即氧元素（O），进而可知X元素为钾（K）。这三种元素形成的含68个电子的盐的化学式为KClO₄（所含电子数为19+17+4×8=68）。这三种元素形成的含60个电子的盐为KClO₃（所含电子数为19+17+3×8=60），其分解反应的化学方程式为：2KClO₃ 2KCl+3O₂↑。