Question

13．在2008年初我國南方遭遇的冰雪災害中，使用了一種融雪劑，其主要成分的化學式為XY₂，X、Y均為周期表前20號元素，其陽離子和陰離子的電子層結構相同，且1molXY₂含有54mol電子．
（1）該融雪劑的化學式是CaCl₂；X元素的原子核外電子有20種運動狀態(tài)，它與氫元素形成的化合物的電子式是．
（2）元素D、E原子的最外層電子數是其電子層數的2倍，D與Y相鄰，則D原子的最外層的軌道表示式為；D與E能形成一種非極性分子，該分子的結構式為S=C=S；D所在族元素的氫化物中，沸點最低的是H₂S．
（3）元素W與Y同周期，其單質是原子晶體；元素Z的單質分子Z₂中有3個共價鍵；W與Z能形成一種新型無機非金屬材料，其化學式是Si₃N₄．
（4）元素R與Y同主族，其氫化物能用于刻蝕玻璃，其反應的方程式為4HF+SiO₂=SiF₄↑+2H₂O．R₂與NaOH溶液反應的產物之一是OR₂，該反應的離子方程式為2F₂+2OH^-=2F^-+OF₂+H₂O．

Answer 1

分析 （1）融雪劑主要成分的化學式為XY₂，X、Y均為周期表前20號元素，其陽離子和陰離子的電子層結構相同，含有相同的核外電子數，且1molXY₂含有54mol電子，則陰、陽離子核外電子數為$\frac{54}{3}$=18，則為Ca²⁺、Cl^-，故XY₂是CaCl₂，則X是Ca元素、Y是Cl元素；
（2）元素D、E原子的最外層電子數是其電子層數的2倍，D與氯元素相鄰，則D為S元素；E有2個電子層，最外層電子數為4，則E為C元素；氫化物相對分子質量越大，沸點越高，含有氫鍵的沸點較高；
（3）元素W與Cl元素同周期，其單質是原子晶體，則W為Si元素；元素Z的單質分子Z₂中有3個共價鍵，則Z為氮元素；
（4）元素R與Cl同族，其氫化物能用于刻蝕玻璃，則R為F元素；HF與二氧化硅反應生成四氟化硅和水；F₂與NaOH溶液反應的產物之一是OF₂，OF₂中氧元素為+2，F元素為-1價，根據電荷守恒，還有NaF生成，根據元素守恒有水生成，據此配平書寫．

解答 解：（1）融雪劑主要成分的化學式為XY₂，X、Y均為周期表前20號元素，其陽離子和陰離子的電子層結構相同，含有相同的核外電子數，且1molXY₂含有54mol電子，則陰、陽離子核外電子數為$\frac{54}{3}$=18，則為Ca²⁺、Cl^-，故XY₂是CaCl₂；X是Ca元素，鈣原子核外有20個電子，則Ca元素的原子核外電子有20種運動狀態(tài)；則X是Ca元素、Y是Cl元素，X與氫元素形成的化合物的化學式是CaH₂ ，氫化鈣為離子化合物，鈣失去2個電子給H原子，從而形成了H負離子，電子式為；
故答案為：CaCl₂；20；；
（2）元素D、E原子的最外層電子數是其電子層數的2倍，D與氯元素相鄰，則D為硫元素，S原子的最外層的軌道表示式為；C與S形成的非極性分子為二硫化碳，其結構為S=C=S；氫化物相對分子質量越大，沸點越高，含有氫鍵的沸點較高，則第VIA族中S的氫化物的沸點最低，即H₂S沸點最低；
故答案為：；S=C=S；H₂S；
（3）元素W與Cl元素同周期，其單質是原子晶體，則W為Si元素；元素Z的單質分子Z₂中有3個共價鍵，則Z為氮元素，Si與N形成一種新型無機非金屬材料為Si₃N₄，
故答案為：Si₃N₄；
（4）元素R與Cl同族，其氫化物能用于刻蝕玻璃，則R為F元素；HF與二氧化硅反應生成四氟化硅和水，其化學方程式為：4HF+SiO₂=SiF₄↑+2H₂O；F₂與NaOH溶液反應的產物之一是OF₂，OF₂中氧元素為+2，F元素為-1價，根據電荷守恒，還有NaF生成，根據元素守恒有水生成，反應離子方程式為：2F₂+2OH^-=2F^-+OF₂+H₂O，
故答案為：4HF+SiO₂=SiF₄↑+2H₂O；2F₂+2OH^-=2F^-+OF₂+H₂O．

點評 本題考查位置結構性質相互關系及應用，側重考查學生推斷及知識運用能力，涉及電子式、元素周期律、化學鍵、離子方程式等知識點，正確判斷元素是解本題關鍵，題目難度中等．