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  • 2021-07-08 发布

2019届二轮复习原子结构原子核外电子排布学案

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原子结构 原子核外电子排布 ‎[考纲导航]‎ 知识条目 加试要求 核心素养 ‎(1)原子结构模型的演变 a ‎1.证据推理与模型认知:能运用原子结构模型解释化学现象,揭示现象的本质与规律。‎ ‎2.科学探究与创新意识:能发现和提出有探究价值的原子结构的问题,确定探究目的,设计研究方案。‎ ‎3.科学态度与社会责任:具有可持续发展意识和绿色化学观念,能对与原子结构有关的社会热点问题做出正确的价值判断。‎ ‎(2)原子的构成、原子符号 b ‎(3)核素、同位素的概念 b ‎(4)同素异形体与同素异形现象 b ‎(5)原子核外电子排布的基本规律(1~18号元素原子结构)‎ c 考点1 原子结构 ‎[主干精讲]‎ 原子的构成 ‎(1)原子的构成 原子(X) ‎(2)几个重要的数量关系 ‎①原子:核电荷数=质子数(Z)=核外电子数=原子序数 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)≈核素的相对原子质量 图示:‎ ‎②阳离子:(ZAm+)核外电子数=质子数-所带电荷数,即核外电子数=Z-m ‎③阴离子:(ZBn-)核外电子数=质子数+所带电荷数,即核外电子数=Z+n ‎①破坏原子结构的核变不属于化学变化。‎ ‎②化学反应前后原子守恒。‎ ‎(3)元素、核素、同位素 ‎①“三素”概念的辨析:‎ ‎②几种重要的核素及其应用 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 ‎①同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大。‎ ‎②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。‎ ‎[速检速测]‎ ‎1.[明辨是非]正确的打“√”,错误的打“×”‎ ‎(1)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子(  )‎ ‎(2)不同的核素可能具有相同的质子数,也可能质子数、中子数、质量数均不相同(  )‎ ‎(3)核聚变如H+H―→He+n,因为有新微粒生成,所以该变化是化学变化(  )‎ ‎(4)中子数不同而质子数相同的微粒一定互为同位素(  )‎ ‎(5)通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化(  )‎ ‎(6)质子数为17,中子数为20的氯原子表示为Cl(  )‎ ‎(7)U和U是中子数不同,质子数相同的同种核素(  )‎ ‎(8)14C可用于文物的年代鉴定,14C与12C互为同素异形体(  )‎ ‎(9)第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子(  )‎ 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)×‎ ‎2.现有下列9种微粒:H、H、6C、6C、7N、Fe2+、Fe3+、8O2、8O3。按要求完成以下各题:‎ ‎(1)H、H、H分别是氢元素的一种________,它们互称为________。‎ ‎(2)互为同素异形体的微粒是________。‎ ‎(3)Fe2+的中子数为________,核外电子数为________。‎ ‎(4)上述9种微粒中有________种核素,含有________种元素。‎ 答案 (1)核素 同位素 (2)8O2和8O3 (3)30 24 (4)7 5‎ ‎[模拟题组]‎ 原子中各种粒子数目之间的关系 ‎1.(2017·台州市高三质量评估)下列关于Cl和Cl说法正确的是(  )‎ A.具有相同的质子数 B.具有相同的中子数 C.具有相同的质量数 D.它们不互为同位素 答案 A ‎2.(2017·浙江省温州中学高三上学期期中)已知R原子有b个中子,R2+核外有a个电子,表示R原子符号正确的是(  )‎ A.R B. R ‎ C. R D.R 解析 R2+离子核外有a个电子,质子数=核外电子数+电荷数=a+2,质量数=质子数+中子数=a+2+b,所以R原子符号为R。‎ 答案 C 核素、同位素的概念 ‎3.(2017·浙江省温州中学高三上学期期中)简单原子的原子结构可用如下图的表示方法形象地表示:其中表示质子或电子,表示中子,则下列有关①②③的叙述正确的是(  )‎ A.①②③互为同位素 B.①②③为同一种核素 C.①②③是三种化学性质不同的粒子 D.①②③具有相同的质量数 解析 从图示知①、②、③中的质子数等于电子数且都等于1,可知①②③代表的微粒分别为H、D、T。①②③质子数相同中子数不同,互为同位素,属于不同的核素,A项正确,B项错误;①②③互为同位素,同位素具有相似的化学性质,C项错误;①②③质子数相同中子数不同,质量数=质子数+中子数,所以质量数不同,D项错误。‎ 答案 A ‎4.(2018·辽宁锦州期末)地表水和地下水都来源于大气降水,但重水和轻水中同位素含量是不同的,有时差别还相当大,氢包括两种稳定核素:H和D,氧常见的核素有16O、17O和18O,下列有关说法正确的是(  )‎ A.H2和D2互为同分异构体,其化学性质完全相同 B.HO、HO、HO互为同位素,都能与金属钠发生反应 C.18O2和18O3互为同素异形体,其密度之比为2∶3‎ D.电解一定量的DO时,阴、阳两极所得气体的质量之比约为2∶9‎ 解析 本题以科 技知识为背景,重点考查同位素、同素异形体等概念,同分异构体是指分子式相同,结构不同的化合物,H2和D2为组成和结构都相同的单质,A错误;16O、17O、18O互为同位素,HO、HO、HO既不互为同位素,也不是同素异形体,B错误;18O2和18O3互为同素异形体,但只有在同温同压下,它们的密度之比才为2∶3,C错误;电解一定量的DO时,阴、阳两极会收集到物质的量之比为2∶1的D2和18O2,其质量之比约为2∶9,D正确。‎ 答案 D ‎【易错防范】‎ ‎(1)任何微粒中,质量数=质子数+中子数,但质子数与电子数不一定相等,如阴、阳离子中。‎ ‎(2)有质子的微粒不一定有中子,如1H;有质子的微粒不一定有电子,如H+。‎ ‎(3)同位素的“六同三不同”‎ ‎[真题对接]‎ ‎1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”‎ ‎(1)(2017·浙江11月选考)8O表示中子数为10的氧元素的一种核素(  )‎ ‎(2)(2017·浙江4月选考)氕、氘、氚是氢元素的三种核素,质子数都为1(  )‎ ‎(3)(2016·浙江10月选考)6C表示质子数为6,中子数为8的核素(  )‎ ‎(4)(2016·浙江4月选考)6C和6C是同一种核素(  )‎ ‎(5)(2015·浙江10月选考)核素H的中子数是0(  )‎ ‎(6)(2015·浙江10月选考)12C和14C互为同位素(  )‎ ‎(7)(2017·浙江11月选考)金刚石和石墨互为同素异形体,两者之间不能相互转化(  )‎ ‎(8)(2016·浙江4月选考)红磷和白磷互为同素异形体(  )‎ ‎(9)(2015·浙江10月选考)金刚石、石墨和富勒烯互为同素异形体(  )‎ 答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√ (9)√‎ ‎2.(2017·北京理综,7)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”‎ ‎,tián),Ts的原子核外最外层电子数是7,下列说法不正确的是(  )‎ A.Ts是第七周期第ⅦA族元素 B.Ts的同位素原子具有相同的电子数 C.Ts在同族元素中非金属性最弱 D.中子数为176的Ts核素符号是 Ts 答案 D 考点2 原子核外电子排布规律 ‎[主干精讲]‎ ‎1.电子层的表示方法及能量变化 ‎2.核外电子排布规律 ‎(1)能量最低原则 核外电子总是先排布在能量最低的电子层里,然后再按照由里向外的顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里。‎ ‎(2)分层排布原则 ‎①每层最多容纳的电子数为2n2个。‎ ‎②最外层不超过8个(K层为最外层时不超过2个)。‎ ‎③次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个。‎ ‎3.原子核外电子排布的表示方法——原子或离子结构示意图 ‎[速检速测]‎ ‎1.[明辨是非]正确的打“√”,错误的打“×”‎ ‎(1)最外层电子数相同的元素,其化学性质一定相同(  )‎ ‎(2)最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体元素原子(  )‎ ‎(3)非金属元素原子的核外电子数一定大于或等于4(  )‎ ‎(4)核外电子首先占据能量较高的电子层(  )‎ ‎(5)某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍(  )‎ ‎(6)核外电子排布相同的微粒化学性质也相同(  )‎ ‎(7)NH与Na+的质子数与电子数均相同(  )‎ ‎(8)M层是最外层时,最多能容纳18个电子(  )‎ ‎(9)氯离子的结构示意图:(  )‎ ‎(10)1 mol NaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023(  )‎ 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)× (10)√‎ ‎2.(2018·浙江省东阳中学高三模拟)两种元素原子X和Y,X原子的M层比Y原子的M层少3个电子,Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍,则X、Y分别是(  )‎ A.硅原子和钠原子 B.硼原子和氮原子 C.氮原子和碳原子 D.碳原子和铝原子 解析 由于Y原子的M层电子比X原子的M层电子多3个电子,说明Y的M层电子数至少有3个,那么Y的L层必定有8个电子;Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数的两倍,则X的L层只有4个电子,M层无电子。由此推出Y的核外电子总数为13,X的核外电子总数为6。所以X、Y的核电荷数分别是6和13,即为碳原子和铝原子。‎ 答案 D ‎3.下图为几种粒子的结构示意图,完成以下填空。‎ ‎(1)属于阴离子结构的粒子是________(填编号,下同)。‎ ‎(2)形成物质种数最多的元素的原子是________。‎ ‎(3)对应单质常温下能与水发生反应的微粒是________。‎ ‎(4)某元素R形成的氧化物为R2O3,则R的离子结构示意图可能是________。‎ 答案 (1)② (2)① (3)②③⑦ (4)⑤⑧‎ ‎[模拟题组]‎ 原子结构的特点及应用 ‎1.在短周期元素中,若某元素原子的最外层电子数与其电子层数相等,则符合条件的元素有(  )‎ A.1种 B.2种 ‎ C.3种 D.4种 解析 第1周期H;第2周期Be;第3周期Al。‎ 答案 C ‎2.(2017·厦门第一中学高三模拟)某元素X,其原子的电子层数为(n-1),最外层电子数为(2n-1)。下列有关元素X的说法中正确的是(  )‎ A.X可能是金属元素 B.由X形成的含氧酸均为强酸 C.X不能形成化学式为KXO4的含氧酸盐 D.元素X的气态氢化物一定极易溶于水 解析 由X原子的最外层电子数为(2n-1)可以推知n≤4,则X的电子层数≤3,X为短周期元素。当n=4时,X为Cl元素;当n=3时,X为N元素;当n=2时,不符合题意,A错误;HNO2和HClO均为弱酸,B错误;Cl元素能形成KClO4,C错误;NH3和HCl均极易溶于水,D正确。‎ 答案 D ‎【归纳总结】‎ 短周期常见原子的特殊的电子层结构:‎ ‎(1)最外层电子数为1的原子有H、Li、Na。‎ ‎(2)最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg。‎ ‎(3)最外层电子数与次外层电子数相等的原子有Be、Ar。‎ ‎(4)最外层电子数是次外层电子数2倍的原子是C。‎ ‎(5)最外层电子数是次外层电子数3倍的原子是O。‎ ‎(6)最外层电子数是次外层电子数4倍的原子是Ne。‎ ‎(7)次外层电子数是最外层电子数2倍的原子有Li、Si。‎ ‎(8)内层电子总数是最外层电子数2倍的原子有Li、P。‎ ‎(9)电子层数与最外层电子数相等的原子有H、Be、Al。‎ ‎(10)电子层数为最外层电子数2倍的原子有Li。‎ ‎(11)最外层电子数是电子层数2倍的原子有He、C、S。‎ ‎(12)最外层电子数是电子层数3倍的原子有O。‎ 等电子微粒的应用 ‎3.(2018·浙江省横店高中期末)现有下列几组粒子:①N2、CO、C2H2;②NH、H3O+、OH-;③C、O、CN-;④PO、SO、ClO。对上述四组粒子归类正确的是(  )‎ A.质子数相等、电子数和原子数不相等:①‎ B.质子数和电子数相等、原子数不相等:②‎ C.电子数相等、质子数和原子数不相等:③‎ D.原子数和电子数相等、质子数不相等:④‎ 解析 阳离子:电子总数=质子总数-所带的电荷总数;阴离子:电子总数=质子总数+所带的电荷总数。①N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14,原子数不等;②NH、H3O+、OH-的原子数和质子数不等,电子数都为10;③C、O、CN-的原子数和电子数都相等,质子数不同;④‎ P、S、Cl所含的电子数分别为15、16、17,酸根离子中所含氧原子数均相等,所带负电荷数依次为3、2、1,三种酸根离子所含的总电子数相等(18+32)、原子数都为5,但三种酸根离子的质子数不相等。‎ 答案 D ‎4.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子,它们之间存在如图所示的转化关系(反应条件已经略去):‎ ‎(1)如果A、B、C、D均是10电子的粒子,请写出A、D的电子式:A________;D________。‎ ‎(2)如果A和C是18电子的粒子,B和D是10电子的粒子,则A与B在溶液中反应的离子方程式为__________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ 答案 (1) ‎ ‎(2)H2S+2OH-===S2-+2H2O(或HS-+OH-===S2-+H2O,答案合理即可)‎ ‎【规律方法】‎ 常见的“10”“18”“14”“16”“9”“2”电子微粒 ‎(1)“10电子”微粒 ‎(2)“18电子”微粒 CH3—CH3、H2N—NH2、HO—OH、F—F、F—CH3、CH3—OH……‎ ‎(3)“14电子”微粒:Si、N2、CO、C2H2、C ‎(4)“16电子”微粒:S、O2、C2H4、HCHO ‎(5)“9电子”的微粒:—OH、—NH2、—CH3(取代基)‎ ‎(6)“2电子”的微粒:He、H-、Li+、Be2+、H2‎ ‎[真题对接]‎ ‎1.(2017·浙江4月选考)下列表示不正确的是(  )‎ A.CO2的电子式 B.Cl2的结构式:Cl—Cl C.CH4的球棍模型 D.Cl-的结构示意图 解析 本题为容易题。有球有棍的模型称球棍模型,C为甲烷的比例模型,故不正确。‎ 答案 C ‎2.(2018·江苏化学,2)用化学用语表示NH3+HCl===NH4Cl中的相关微粒,其中正确的是(  )‎ A.中子数为8的氮原子:N B.HCl的电子式:‎ C.NH3的结构式:‎ D.Cl-的结构示意图:‎ 解析 中子数为8的N原子,其质量数为15,故应写成N,A项错误;HCl为共价化合物,电子式应为,B项错误;NH3‎ 的结构中一个N原子与三个H原子以共价键相连,C项正确;Cl-的最外层为8个e-,应写成,D项错误。‎ 答案 C 课时训练 一、选择题 ‎1.(2017·浙江安吉县上墅私立高级中学高三月考)下列各组中属于同素异形体关系的是(  )‎ A.H2和D2 B.T2O与H2O C.K与K D.金刚石与石墨 答案 D ‎2.(2019·湖州市高一期中)下列原子或离子对应的结构示意图不正确的是(  )‎ 答案 A ‎3.(2018·浙江省杭州地区高三上学期五校联考)下列结构示意图所代表的微粒中,化合价为-1价的是(  )‎ 解析 A项是原子,显0价,错误;B项显+2价,错误;C项显+1价,错误;D项显-1价,正确;故选D。‎ 答案 D ‎4.(2019·浙江省东阳中学期中)I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关I的叙述中错误的是(  )‎ A.I的化学性质与I相同 B.I的原子序数为53‎ C.I的原子核外电子数为78‎ D.I的原子核内中子数多于质子数 解析 同位素化学性质相同,A正确;I的原子序数为53,核外电子数为53,B正确,C错误;D选项考查中子数的计算,I的中子数为78,多于质子数,D正确。‎ 答案 C ‎5.下列各组中两种微粒所含电子数不相等的是(  )‎ A.H3O+和OH- B.CO和N2‎ C.HNO2和NO D.CH和NH 解析 本题考查微粒中电子数目的计算。中性微粒:核外电子数等于核内质子数;阳离子:电子数等于质子数减所带的电荷数;阴离子:电子数等于质子数加所带的电荷数。CH中的电子数为8,NH中电子数为10,二者不相等。‎ 答案 D ‎6.(2017·浙江省三门亭旁高级中学高三月考)在某元素的原子核外电子排布中,K电子层和L电子层的电子数之和等于M电子层和N电子层的电子数之和,则该元素的核电荷数为(  )‎ A.30 B.12 ‎ C.17 D.20‎ 答案 D ‎7.两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等,则在周期表的前10号元素中,满足上述关系的元素共有(  )‎ A.1对 B.2对 ‎ C.3对 D.4对 解析 H和Be、He和C,共2对。‎ 答案 B ‎8.(2018·宁波宁海期中)有关Cl和Cl-两种粒子的说法正确的是(  )‎ ‎①核内质子数相同 ②核外电子数相同 ③最外层电子数相同 ④‎ 属于同位素关系 A.① B.②③ ‎ C.①④ D.①③‎ 解析 ①Cl和Cl-两种粒子核内质子数均为17,故①正确;②Cl的核外电子数为17,Cl-的核外电子数为18,故②错误;③Cl的最外层电子数是7,Cl-的最外层电子数是8,故③错误;④同一种元素的不同核素之间互为同位素,Cl-是离子,不是原子,故④错误。‎ 答案 A ‎9.(2019·金华东阳二中高一期末)两种微粒含有相同的质子数和电子数,这两种微粒可能是(  )‎ ‎①两种不同的原子 ②两种不同元素的原子 ③一种原子和一种分子 ④一种原子和一种离子 ⑤两种不同分子 ⑥一种分子和一种离子 ⑦两种不同阳离子 ⑧两种不同阴离子 ⑨一种阴离子和一种阳离子 A.①③⑤⑥⑦⑧ B.①③⑤⑦⑧‎ C.①③④⑤⑦ D.全部都是 答案 B ‎10.(2017·浙江衢、丽、湖、舟四地联合)下列说法不正确的是(  )‎ A.13C与15N原子核内的质子数相差2‎ B.16O2-与18O2-的核外电子数相同 C.34S原子核内中子数为18‎ D.2H与1H属于同种元素的不同原子 解析 本题考查常见化学概念的理解,意在考查学生知识应用能力。13C中质子数为6,15N中质子数为7,相差1,A项错误。‎ 答案 A ‎11.(2017·台州市书生中学高三月考)X、Y、Z和R分别代表四种元素。如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同(a、b、c、d为元素的原子序数),则下列关系正确的是(  )‎ A.a-c=m-n B.a-b=n-m C.c-d=m+n D.b-d=m+n 答案 D ‎12.(2017·绍兴诸暨中学)已知A、B、C、D的原子序数都不超过18,它们的离子aA(n+1)+、bBn+、cC(n+1)-、dDn-具有相同的电子层结构,则下列说法正确的是(  )‎ A.原子序数:a>b>c>d B.离子半径:A(n+1)+>Bn+>C(n+1)->Dn-‎ C.离子氧化性:A(n+1)+>Bn+ 离子还原性:C(n+1)->Dn-‎ D.C最高价氧化物对应的水化物的酸性比D的强 解析 A.aA(n+1)+、bBn+、cC(n+1)-、dDn-均具有相同的电子层结构,则有:a-n-1=b-n=c+n+1=d+n,则有A、B在周期表中C、D的下一周期,并且原子序数:a>b>d>c,故A错误;B.具有相同电子层结构的离子,原子序数大的离子半径小,则离子半径大小为:C(n+1)->Dn->Bn+>A(n+1)+,故B错误;C.金属性越强,对应离子的氧化性越弱,非金属性越强,对应离子的还原性越弱,则离子还原性为:C(n+1)->Dn-,离子氧化性为:Bn+<A(n+1)+,故C正确;D.非金属性:D>C,D最高价氧化物的水化物对应的酸性比C的强,故D错误。‎ 答案 C 二、非选择题 ‎13.六种粒子的结构示意图分别为 请回答下列问题:‎ ‎(1)依次写出6种粒子的符号:________________________________________。‎ ‎(2)A、B、C、D、E、F共表示________种元素、________种原子、________种阳离子、________种阴离子。‎ ‎(3)上述微粒中,阴离子与阳离子可构成两种化合物,这两种化合物的化学式为_________________________________________________________________。‎ 解析 A为F,B为F-,C为Ne,D为Na+,E为Mg2+,F为Mg。‎ 答案 (1)F、F-、Ne、Na+、Mg2+、Mg (2)4 3 2 1 (3)NaF、MgF2‎ ‎14.(2018·金华外国语学校期末)现有部分1~18号元素的性质或原子结构如下表:‎ 元素编号 元素性质或原子结构 T 单质通常呈固态,能形成一种大气污染物,且是酸雨的“祸首”‎ X 最外层电子数是次外层电子数的2倍 Y 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性 Z 元素最高正价是+7价 ‎(1)元素X的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是____________;‎ ‎(2)分别写出X2H6、X2H4、X2H2的结构式________、________、______________;‎ ‎(3)元素Y与氢元素形成一种离子YH,写出该微粒的电子式________________;‎ ‎(4)Y2H4是一种可燃性的液体,其燃烧产物之一是大气中的主要成分。3.20 g Y2H4在氧气中完全燃烧放出热量62.4 kJ(25 ℃),请写出Y2H4完全燃烧的热化学反应方程式______________________。 ‎ ‎(5)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是__________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是________________________;‎ a.常温下Z的单质和T的单质状态不同 b.Z的氢化物比T的氢化物稳定 c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应 ‎(6)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是____________________,理由是_____________________________________。‎ 解析 (1)酸雨的“祸首”是二氧化硫,故T元素是S;X最外层电子数是次外层的两倍,因此X次外层为2个电子,最外层为4个电子,是碳元素;能用于测定文物年代的是具有放射性的C;(2)C2H6的结构式为,C2H4的结构式为,C2H2的结构式为H—C≡C—H;Y单质是双原子分子,且其氢化物水溶液显碱性,可知Y是N,形成的离子为NH,其电子式为 ‎;Y2H4为N2H4,根据题意可写出热化学方程式为:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624 kJ·mol-1‎ 元素Z最高正价是+7价,因此Z是Cl,非金属性Cl>S。非金属性强弱可通过气态氢化物的稳定性及最高价氧化物水化物的酸性比较得出。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物分别为H2CO3、H2SO4、HNO3、HClO4,除了碳酸是弱酸,其余均为强酸。‎ 答案 (1)C (2) H—C≡C—H ‎ ‎(3)  (4)N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624 kJ·mol-1 ‎ ‎(5)Cl  b (6)H2CO3 弱酸 ‎15.短周期的三种元素X、Y、Z,原子序数依次变小,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可以形成化合物XZ3。请回答:‎ ‎(1)X、Y、Z元素的名称分别是________、________、________。‎ ‎(2)化合物XZ3的分子式是________,电子式是________。‎ ‎(3)分别写出X、Y的含氧酸的分子式________、________。‎ 解析 Y元素原子的最外层上的电子数是它的电子层数的2倍,则Y是碳(C)元素,它最外层上的电子数是4。短周期即1、2、3周期,原子序数依次变小,核外电子层数之和是5,所以X、Y、Z原子核外电子层数分别是2、2、1,在元素周期表内的2、2、1周期,所以Z在第1周期,X在第2周期。原子序数X>Y,又X和Z可以形成化合物XZ3‎ ‎,所以预测Z是氢(H)元素、X是氮(N)元素,正好与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相吻合。‎ 答案 (1)氮 碳 氢 (2)NH3 ‎ ‎(3)HNO3(或HNO2) H2CO3‎