Question

北方冰雪天气中常使用一种融雪剂，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1mol XY₂含有54mol电子．
（1）该融雪剂的化学式是

 

；X与氢元素形成的化合物的电子式为

 

．
（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的离子结构示意图是

 

；D与E能形成一种结构对称的分子，该分子中各原子最外电子层均达到8电子稳定结构，写出该分子的结构式

 

；D所在族元素的氢化物中，沸点最低的是

 

．
（3）元素W与Y同周期，其最高正价与最低负价的代数和为零；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

 

．

Answer 1

考点：原子结构与元素的性质,位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：（1）1 mol XY₂含有54 mol电子，且其阳离子和阴离子的电子层结构相同，可得出每个离子含有18个电子，即X²⁺为Ca²⁺、Y^-为Cl^-，XY₂为CaCl₂，X的氢化物是氢化钙，氢离子和钙离子之间形成离子键；
（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，若电子层数为三层，则为硫元素，若电子层数为二层，则为碳元素，再根据D与Y相邻，可推出D为硫元素，E为碳元素；
S与C形成的结构对称的分子为CS₂；
硫所在族元素的氢化物中，沸点随着相对分子质量增大而增大，但含有氢键的物质熔沸点升高；
（3）元素W与Y同周期，其最高正价与最低负价的代数和为零，则W为硅元素，Z的单质分子Z₂中有3个共价键，则Z为氮元素，再根据化合价可得出硅与氮形成的化合物的化学式为Si₃N₄．

解答： 解：（1）1 mol XY₂含有54 mol电子，且其阳离子和阴离子的电子层结构相同，可得出每个离子含有18个电子，即X²⁺为Ca²⁺、Y^-为Cl^-，XY₂为CaCl₂，钙元素与氢元素可形成离子型氢化物CaH₂，钙离子和氢离子之间存在离子键，其电子式为，
故答案为：CaCl₂；；
（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，若电子层数为三层，则为硫元素，若电子层数为二层，则为碳元素，再根据D与Y相邻，可推出D为硫元素，E为碳元素，D离子核外有3个电子层、最外层电子数是8，其结构示意图为，
S与C形成的结构对称的分子为CS₂，
硫所在族元素的氢化物中，氢化物的沸点随着相对分子质量增大而升高，但水中含有氢键导致其沸点升高，所以沸点最低的是H₂S，
故答案为：；S=C=S；H₂S；
（3）元素W与Y同周期，其最高正价与最低负价的代数和为零，则W为硅元素，Z的单质分子Z₂中有3个共价键，则Z为氮元素，形成的化合物中N元素为-3价、Si元素为+4价，所以二者形成化合物的化学式为Si₃N₄，故答案为：Si₃N₄．

点评：本题考查原子结构和元素性质，熟悉原子结构、元素周期表结构是解本题关键，注意氢化钙电子式的书写方法，氢化钙中H元素显-1价，注意分子晶体熔沸点高低与其相对分子质量有关，还与氢键有关，题目难度不大．