在2008年初我国南方通遇的冰雪灾害中,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54 mol电子。
(1)该融雪剂的化学式是______,X与氢元素形成的化合物与水反应时生成一种强碱和一种单质。写出有关反应的化学方程式___________。
(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所在族元素的气态氢化物中,最稳定的是____________。
(3)元素W与Y同周期,其单质是良好的半导体材料;元素Z的单质分子Z2是空气的主要成分,常温下非常稳定;W与Z能形成一种新型无机非金属材料.其化学式是________。
(4)元素R与Y同主族,其氢化物能用于刻蚀玻璃,R2与NaOH溶液反应的其中一种产物是OR2。该反应的离子方程式为_____________。
【答案】CaCl2 CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑ H2O Si3N4 2F2+2OH-=2F-+OF2+H2O
【解析】根据阴阳离子的电子层结构相同,结合化合物中含有的电子个数判断出X和Y,然后结合问题分析解答。
(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54÷3=18,则为Ca2+、Cl-,故XY2是CaCl2,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,与水反应的方程式为CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑;(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,D的离子结构示意图是,氧族元素中氧元素非金属性最强,故氢化物中H2O的稳定性最强;(3)元素W与Cl同周期,其单质是良好的半导体材料,W是Si;元素Z的单质分子Z2是空气的主要成分,常温下非常稳定,Z是N;W与Z能形成一种新型无机非金属材料,硅的最高价是+4价,N的最低价是-3价,则其化学式是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,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。