Question

13．在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中，使用了一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY₂，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1molXY₂含有54mol电子．
（1）该融雪剂的化学式是CaCl₂；X元素的原子核外电子有20种运动状态，它与氢元素形成的化合物的电子式是．
（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与Y相邻，则D原子的最外层的轨道表示式为；D与E能形成一种非极性分子，该分子的结构式为S=C=S；D所在族元素的氢化物中，沸点最低的是H₂S．
（3）元素W与Y同周期，其单质是原子晶体；元素Z的单质分子Z₂中有3个共价键；W与Z能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是Si₃N₄．
（4）元素R与Y同主族，其氢化物能用于刻蚀玻璃，其反应的方程式为4HF+SiO₂=SiF₄↑+2H₂O．R₂与NaOH溶液反应的产物之一是OR₂，该反应的离子方程式为2F₂+2OH^-=2F^-+OF₂+H₂O．

Answer 1

分析 （1）融雪剂主要成分的化学式为XY₂，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，含有相同的核外电子数，且1molXY₂含有54mol电子，则阴、阳离子核外电子数为$\frac{54}{3}$=18，则为Ca²⁺、Cl^-，故XY₂是CaCl₂，则X是Ca元素、Y是Cl元素；
（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与氯元素相邻，则D为S元素；E有2个电子层，最外层电子数为4，则E为C元素；氢化物相对分子质量越大，沸点越高，含有氢键的沸点较高；
（3）元素W与Cl元素同周期，其单质是原子晶体，则W为Si元素；元素Z的单质分子Z₂中有3个共价键，则Z为氮元素；
（4）元素R与Cl同族，其氢化物能用于刻蚀玻璃，则R为F元素；HF与二氧化硅反应生成四氟化硅和水；F₂与NaOH溶液反应的产物之一是OF₂，OF₂中氧元素为+2，F元素为-1价，根据电荷守恒，还有NaF生成，根据元素守恒有水生成，据此配平书写．

解答 解：（1）融雪剂主要成分的化学式为XY₂，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，含有相同的核外电子数，且1molXY₂含有54mol电子，则阴、阳离子核外电子数为$\frac{54}{3}$=18，则为Ca²⁺、Cl^-，故XY₂是CaCl₂；X是Ca元素，钙原子核外有20个电子，则Ca元素的原子核外电子有20种运动状态；则X是Ca元素、Y是Cl元素，X与氢元素形成的化合物的化学式是CaH₂ ，氢化钙为离子化合物，钙失去2个电子给H原子，从而形成了H负离子，电子式为；
故答案为：CaCl₂；20；；
（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与氯元素相邻，则D为硫元素，S原子的最外层的轨道表示式为；C与S形成的非极性分子为二硫化碳，其结构为S=C=S；氢化物相对分子质量越大，沸点越高，含有氢键的沸点较高，则第VIA族中S的氢化物的沸点最低，即H₂S沸点最低；
故答案为：；S=C=S；H₂S；
（3）元素W与Cl元素同周期，其单质是原子晶体，则W为Si元素；元素Z的单质分子Z₂中有3个共价键，则Z为氮元素，Si与N形成一种新型无机非金属材料为Si₃N₄，
故答案为：Si₃N₄；
（4）元素R与Cl同族，其氢化物能用于刻蚀玻璃，则R为F元素；HF与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，其化学方程式为：4HF+SiO₂=SiF₄↑+2H₂O；F₂与NaOH溶液反应的产物之一是OF₂，OF₂中氧元素为+2，F元素为-1价，根据电荷守恒，还有NaF生成，根据元素守恒有水生成，反应离子方程式为：2F₂+2OH^-=2F^-+OF₂+H₂O，
故答案为：4HF+SiO₂=SiF₄↑+2H₂O；2F₂+2OH^-=2F^-+OF₂+H₂O．

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用，侧重考查学生推断及知识运用能力，涉及电子式、元素周期律、化学键、离子方程式等知识点，正确判断元素是解本题关键，题目难度中等．