Question

北方冰雪天氣中常使用一種融雪劑，其主要成分的化學(xué)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(jié)構(gòu)相同，且1mol XY₂含有54mol電子．
（1）該融雪劑的化學(xué)式是

 

；X與氫元素形成的化合物的電子式為

 

．
（2）元素D、E原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，D與Y相鄰，則D的離子結(jié)構(gòu)示意圖是

 

；D與E能形成一種結(jié)構(gòu)對稱的分子，該分子中各原子最外電子層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，寫出該分子的結(jié)構(gòu)式

 

；D所在族元素的氫化物中，沸點最低的是

 

．
（3）元素W與Y同周期，其最高正價與最低負價的代數(shù)和為零；元素Z的單質(zhì)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(xué)式是

 

．

Answer 1

考點：原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì),位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：（1）1 mol XY₂含有54 mol電子，且其陽離子和陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，可得出每個離子含有18個電子，即X²⁺為Ca²⁺、Y^-為Cl^-，XY₂為CaCl₂，X的氫化物是氫化鈣，氫離子和鈣離子之間形成離子鍵；
（2）元素D、E原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，若電子層數(shù)為三層，則為硫元素，若電子層數(shù)為二層，則為碳元素，再根據(jù)D與Y相鄰，可推出D為硫元素，E為碳元素；
S與C形成的結(jié)構(gòu)對稱的分子為CS₂；
硫所在族元素的氫化物中，沸點隨著相對分子質(zhì)量增大而增大，但含有氫鍵的物質(zhì)熔沸點升高；
（3）元素W與Y同周期，其最高正價與最低負價的代數(shù)和為零，則W為硅元素，Z的單質(zhì)分子Z₂中有3個共價鍵，則Z為氮元素，再根據(jù)化合價可得出硅與氮形成的化合物的化學(xué)式為Si₃N₄．

解答： 解：（1）1 mol XY₂含有54 mol電子，且其陽離子和陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，可得出每個離子含有18個電子，即X²⁺為Ca²⁺、Y^-為Cl^-，XY₂為CaCl₂，鈣元素與氫元素可形成離子型氫化物CaH₂，鈣離子和氫離子之間存在離子鍵，其電子式為，
故答案為：CaCl₂；；
（2）元素D、E原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，若電子層數(shù)為三層，則為硫元素，若電子層數(shù)為二層，則為碳元素，再根據(jù)D與Y相鄰，可推出D為硫元素，E為碳元素，D離子核外有3個電子層、最外層電子數(shù)是8，其結(jié)構(gòu)示意圖為，
S與C形成的結(jié)構(gòu)對稱的分子為CS₂，
硫所在族元素的氫化物中，氫化物的沸點隨著相對分子質(zhì)量增大而升高，但水中含有氫鍵導(dǎo)致其沸點升高，所以沸點最低的是H₂S，
故答案為：；S=C=S；H₂S；
（3）元素W與Y同周期，其最高正價與最低負價的代數(shù)和為零，則W為硅元素，Z的單質(zhì)分子Z₂中有3個共價鍵，則Z為氮元素，形成的化合物中N元素為-3價、Si元素為+4價，所以二者形成化合物的化學(xué)式為Si₃N₄，故答案為：Si₃N₄．

點評：本題考查原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)，熟悉原子結(jié)構(gòu)、元素周期表結(jié)構(gòu)是解本題關(guān)鍵，注意氫化鈣電子式的書寫方法，氫化鈣中H元素顯-1價，注意分子晶體熔沸點高低與其相對分子質(zhì)量有關(guān)，還與氫鍵有關(guān)，題目難度不大．