高中化学金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系试题

A、B、C、D、E五种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。已知：A和C、B和D分别位于同主族，且B、D质子数之和是A、C质子数之和的2倍。下列说法正确的是
A．原子半径的大小顺序：r(B)>r(C)>r(D)
B．B的简单气态氢化物的热稳定性比D的弱
C．E分别与A、C形成的化合物中化学键类型相同
D．C的最高价氧化物对应水化物的碱性在同周期中最强

第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物溶于水可得四种溶液，0.010 mol·L^－1的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是

A．简单离子半径：X>Y>Z>W

B．Y元素存在同素异形体

C．气态氢化物的稳定性：Z>W>Y

D．X和Y的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时，溶液呈中性

已知X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中只有Z是金属元素，Y是地壳中含量最高的元素，X、Y、R在周期表中的相对位置关系如下图。

下列说法正确的是

A．五种元素中原子半径最大的是W，离子半径最大的是R离子

B．X、R、W三种元素的最高价氧化物所对应的水化物的酸性强弱关系为R>W>X

C．Y与Z形成的化合物一定是碱性氧化物

D．Z与W形成的化合物水溶液可能显酸性

短周期元素R、X、Y、Z原子序数依次增大，其中R的气态氢化物的水溶液呈碱性，X是同周期中原子半径最大的元素，Y的单质是一种常见的半导体材料，Y与Z的原子序数相差3，下列判断正确的是

A．最外层电子数：Z＞R＞Y

B．气态氢化物的稳定性：Y＞Z

C．R、X的氧化物均为离子化合物

D．X和Y两者最高价氧化物对应的水化物能相互反应

短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。金属W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y的单质是常见的金属，可做海洋电池的负极材料。Z原子的质子数是同主族上一周期原子质子数的2倍。下列说法正确的是

A．由金属W制备的高效电池可用NH4Cl溶液作电解质

B．元素X与氢形成的化合物中不可能既有极性健又有非极性健

C．元素Y、Z分别形成的简单离子，后者的离子半径较前者大

D．元素Y、Z的最高价氧化物对应的水化物之间不能反应

原子序数依次递增的 4 种短周期元素可形成简单离子W^2-、X⁺、Y³⁺、Z^2-，下列说法不正确的是

A．工业上常采用电解法冶炼Y 单质

B．气态氢化物的稳定性：H2W强于H2Z

C．离子半径由大到小：Z^2->X^+>Y^3+>W^2-

D．W、X 形成的化合物中阴、阳离子个数比一定是1:2

(13分)A、B、D是由常见的短周期非金属元素形成的单质，常温下A是淡黄色粉末，B、D是气体，F、G、H的焰色反应均为黄色，水溶液均显碱性，E有漂白性。它们之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去)，回答下列问题：

（1）A所含元素在周期表中的位置为    ，C的电子式为     。
（2）A与H在加热条件下反应的化学方程式为     。
（3）25℃时，pH均为10的H和G溶液，由水电离出的c(OH^-)之比为      。
（4）将A溶于沸腾的G溶液中可以制得化合物I，I在酸性溶液中不稳定，易生成等物质的量的A和E，I在酸性条件下生成A和E的离子方程式为         。I是中强还原剂，在纺织、造纸工业中作为脱氯剂，向I溶液中通入氯气可发生反应，参加反应的I和氯气的物质的量比为1：4，该反应的离子方程式为       。
（5）向含有0．4mol F、0．1 mol G的混合溶液中加入过量盐酸，完全反应后收集到a L气体C(标准状况)，取反应后澄清溶液，加入过量FeCl₃溶液，得到沉淀3．2g，则a=     。

四种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y、W同主族且能形成两种常见的化合物，X、W质子数之和是Z质子数的2倍。则下列说法中正确 的是

A．原子半径比较：X<Y<Z<W

B．X的氢化物沸点一定低于Y的氢化物

C．Y的氢化物稳定性一定弱于W的氢化物

D．短周期所有元素中，Z的最高价氧化物的水化物碱性最强

X、Y、Z、W、M是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	元素周期表中核电荷数最小的元素
Y	Y的一种核素常用于考古，其一种同素异形体为自然界最硬的物质
Z	Z是大气中含量多的元素，其某些氧化物为大气中常见的污染物
W	W是地壳中含量最高的金属元素
M	常见金属，单质呈紫红色

（1）W位于元素周期表第   周期第     族；W的简单离子半径比Z的简单离子半径   （填“大”或“小”）。
（2）Z原子的第一电离能比氧原子的    （填“大”或“小”）；M的基态原子价电子排布式是
（3）X与Y可形成多种化合物，其中常用来切割或焊接金属的气体分子中σ键和π键之比是         ，空间构型是
（4）X与Z形成的最简单化合物用途非常广泛，试列举两种用途：         、           ；该化合物具有较强的还原性，加热时能将M的氧化物MO还原，写出该反应的化学方程式：____。
（5）可用YX₄还原ZO_x以消除其污染。已知：
YX₄ (g) +4ZO₂ (g)=4ZO(g)+YO₂(g)+2X₂O(g)  △H=" -" 574 kJ·mol^-1
YX₄ (g)+4ZO(g)=2Z₂ (g)十YO₂ (g) +2X₂O(g)  △H =" -" 1160 kJ·mol^-1
试写出用YX₄还原ZO₂至Z₂的热化学方程式：____。

(共8分)实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径。下面是某同学完成的探究实验报告的一部分：
实验名称：卤素单质的氧化性强弱比较
实验药品：KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸

实验步骤	实验结论
①氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色	氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘
②NaBr溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色
③KI溶液＋氯水＋1 mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色

请回答：
（1）完成该实验需用到的实验仪器是                。
（2）CCl₄在实验中所起的作用是               。
（3）该同学的实验设计不足之是                                           ，
改进的办是                                                           。

(14分) A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，A、D在周期表中的相对位置如下表；A元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等；C是地壳中含量最多的金属元素。

	A
			D

（1）A与氢元素组成的化合物分子有6个原子，其结构简式为_____________，写出该化合物在常温下使溴水褪色的化学方程式______________________________，该化合物还是一种重要的化工原料，写出其加聚生成高分子的化学方程式：____________________________。
（2）B元素的最高氧化物对应的水化物与它的氢化物反应得到离子化合物，则B元素的单质分子空间构型为___________，写出该单质的一种等电子体：_________________。
（3）C的离子结构示意图为____________，元素E在周期表中的位置是_________________。

若某基态原子的外围电子排布为4d¹5s²，则下列说法正确的是

A．该元素基态原子中共有3个电子	B．该元素原子核外有5个电子层
C．该元素原子最外层共有3个电子	D．该元素原子M能层共有8个电子

A、B、C、D、E都是短周期元素，原子半径D>C>A>E>B，其中A、B处在同一周期，A、C 处在同一主族。C原子核内质子数等于A、B原子核内质子数之和，C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的4倍。试回答：
（1）C在元素周期表的第    周期       族。
（2）五种元素中，形成最简单的非金属氢化物的稳定性由大到小的顺序是(用分子表示)        。
（3）B、D形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式是         。
（4）E的一种氢化物叫肼，其分子中E原子与氢原子个数比为1 ：2，肼的电子式             。肼—空气燃料电池是一种环保碱性燃料电池，其电解质溶液是20%—30%的KOH溶液。该燃料电池的正极的电极反应式是____________。

某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ.（1）将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的0.1 mol·L^－1的盐酸中，试预测实验结果：__________与盐酸反应最剧烈，__________与盐酸反应最慢。
（2）将NaOH溶液与NH₄Cl溶液混合生成NH₃·H₂O，从而验证NaOH的碱性大于NH₃·H₂O，继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计是否合理？并说明理由：_______,________________。
Ⅱ.利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。

（3）仪器A的名称为________，干燥管D的作用是_____________________________。
（4）实验室中现有药品Na₂S、KMnO₄、浓盐酸、MnO₂，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫：装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为_________________________。
（5）若要证明非金属性：C>Si，则A中加________、B中加Na₂CO₃、C中加________，观察到C中溶液的现象为                                                  。

A、B、C是三种短周期元素，其中A元素原子M层上电子数比L层少2个电子；B元素原子比A元素原子的电子层少，又知B元素最高正价与负化合价的绝对值相等；C 元素的阳离子核外电子排布与Ne原子核外电子排布相同；且又知这三种元素可组成BA₂型共价化合物和C₂A型离子化合物。由上述条件回答下列问题：
（1）A、B、C三元素的名称分别是：A_______，B_______，C_______。
（2）化合物C₂A的电子式是______________，BA₂的结构式是：_______________。
（3）A、C的最高价氧化物对应的水化物之间的离子反应方程式为                 。