Question

10．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数，且X、Y、W原子最外层电子数之和恰好等于Z元素的核电荷数，X与W的最高化合价之和为8，常见金属元素Z的一种核素的质量数为28，中子数比质子数多2．下列说法中正确的是（　　）

• A． Y和W的含氧酸均为强酸
• B． YW₃分子中Y原子的杂化方式为sp²，分子的空间构型为平面三角形
• C． 由非金属元素组成的化合物YX₅是一种是否存在尚待确证的化合物，假如存在，该物质与水反应必然生成气体X₂，同时得到一种弱碱溶液
• D． 因为Z的氧化物熔点很高，不适宜于电解，故工业上常用电解Z与W的化合物的方法制取单质Z

Answer 1

分析 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数，四元素原子最外层电子数分别为1、3、5、7中的一个，Z是金属元素，最外层电子数不超过3，且X、Y、W原子最外层电子数之和恰好等于Z元素的核电荷数，则X、Y、W原子最外层电子数为1、5、7，则Z为Al，其最外层电子数为3，而X与W的最高化合价之和为8，则Y原子最外层电子数为5，且Y的原子序数小于Al，故Y为N元素；W原子序数大于Al，最外层电子数只能为7，故W为Cl，X的最外层电子数为1，则X为H或Li．

解答 解：短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数，四元素原子最外层电子数分别为1、3、5、7中的一个，Z是金属元素，最外层电子数不超过3，且X、Y、W原子最外层电子数之和恰好等于Z元素的核电荷数，则X、Y、W原子最外层电子数为1、5、7，则Z为Al，其最外层电子数为3，而X与W的最高化合价之和为8，则Y原子最外层电子数为5，且Y的原子序数小于Al，故Y为N元素；W原子序数大于Al，最外层电子数只能为7，故W为Cl，X的最外层电子数为1，则X为H或Li．
A．Y和W的最高价含氧酸均为强酸，不是最高价含氧酸时，含氧酸不一定是强酸，故A错误；
B．NCl₃分子中N原子孤电子对数=$\frac{5-1×3}{2}$=1，价层电子对数=3+1=4，N原子的杂化方式为sp³，分子的空间构型为三角锥形，故B错误；
C．由非金属元素组成的化合物YX₅为NH₄H，与水反应必然生成气体H₂和一水合氨，一水合氨为弱碱，故C正确；
D．Z与W的化合物为氯化铝，属于共价化合物，熔融状态下不导电，Z的氧化物为氧化铝，属于离子化合物，熔点很高，工业上常用电解氧化铝的方法制取单质铝，故D错误．
故选C．

点评 本题考查原子结构与元素周期律的关系，注意根据最外层电子数为奇数推断元素，侧重考查学生分析推理能力与知识迁移运用，题目难度中等．