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

下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线标出。

根据信息回答下列问题。
（1）周期表中基态Ga原子的价电子排布式为____________________。
（2）Fe元素位于周期表的____________区；Fe与CO易形成配合物Fe（CO）₅，在Fe（CO）₅中铁的化合价为_____________；已知：原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为______________和____________（填化学式）。
（3）在CH₄、CO、CH₃OH中，碳原子采取sp³杂化的分子有_______________________。
（4）根据VSEPR理论预测离子的空间构型为_________________。B、C、D、E任意两原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子的电子式为________________（写2种）。

已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E．其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构．AC₂为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24，ECl₃能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2：1，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________________；A、B、C的电负性由大到小的顺序为___________；（均用“＜”或“＞”连接）
（2）B的氢化物的分子空间构型是_____________。其中心原子采取_____________杂化。
（3）写出化合物AC2的电子式____________；一种由B、C组成的化合物与AC₂互为等电子体，其化学式为____________。
（4）E的价层电子排布式是____________，在形成化合物时它的最高化合价为_____________，ECl₃形成的配合物的化学式为________________。
（5）B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是________________。

Ⅰ．A、B、C、D、E、F是短周期元素组成的中学常见的物质，它们的转化关系如图所示（部分反应条件略去）：

（1）若所有转化都是非氧化还原反应，B、D、E含有同种金属元素，F为强碱（部分产物略去）则B+D→E的离子方程式为________________，C为同周期元素构成的1：1型化合物，则C的电子式为___________________。
（2）若A、D、F为单质，B、C、E为化合物，B为两种非金属元素所组成的化合物，则E的化学式为___________，A+B→C+D的化学方程式为______________________。
Ⅱ．亚氯酸钠（NaClO₂）是一种重要的消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取来氯酸钠的工艺流程：

已知：①ClO₂气体只能保持在浓度较低状态下以防止爆炸性分解，且需现合成现用 ②ClO₂气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
（1）反应生成ClO₂气体需要X酸酸化，X酸可以为_______________。
A．盐酸    B．稀硫酸    C．硝酸    D．H₂C₂O₄溶液
（2）吸收塔内的温度不能过高的原因为__________________________。
（3）ClO₂被S ClO₂被S^2-还原为ClO₂^-、Cl^-转化率与pH关系如图。

写出pH≤2时ClO₂与S^2-反应的离子方程式：_______________。

（Ⅰ）四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下：
①原子半径：A>B>C>D
②四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质如下：
甲：是地球上最常见的物质之一，是所有生命体生存的重要资源，约占人体体重的三分之二
乙：无色，无气味并且易燃．是常见的一种基础能源
丙：有强氧化性的弱酸，可以用于消毒杀菌
请根据上述信息回答下列问题．
（1）B元素在周期表中的位置第二周期_______________，请写出BC₂分子的结构式_____________。
（2）A所在周期中，E元素的单质还原性最强，F元素的某些盐类常用作净水剂．E单质与甲反应有化合物X生成．请写出以下两个反应的离子方程式：
①A元素的单质与物质甲发生的离子反应方程式_____________________。
②F、C两种元素组成的化合物Y可作为高温结构陶瓷材料，X与Y两种化合物在溶液中发生的离子反应方程式为_________________________。
（Ⅱ）某研究小组将CaCl₂和H₂在一定条件下反应，制得两种化合物（甲和乙）．元素组成分析表明化合物甲中钙、氯元素的质量分数分别为52．36%、46．33%；化合物乙的水溶液显酸性．请回答下列问题：
（1）甲的电子式是_________________。
（2）甲与乙溶液反应可得H₂，其化学方程式是_____________________。

【物质结构与性质】2014 年10 月7 日，赤崎勇、天野浩和中村修二因发明“高亮度蓝色发光二极管（LED）”获得2014 年诺贝尔物理学奖。制作LED 首先在衬底上制作氮化镓（GaN）基的外延片，常用的衬底主要有蓝宝石（Al₂O₃）、碳化硅和硅，还有砷化镓（GaAs）、AlN、ZnO 等材料。回答下列问题：
（1）氮和砷（As）位于同一主族，二者中电负性较大的是             （填元素符号，下同），第一电离能较大的是                 。
（2）基态Zn 原子的价电子排布式为               ，价层电子占有的原子轨道数为                  。
（3）Al₂O₃的熔点很高，Al₂O₃属于               晶体。Al₂O₃的熔点比NaCl 高，其原因是           。
（4）碳化硅的晶胞结构如图所示，其中白球代表的是                   原子，一个晶胞中含有该原子的个数为                      。

填空题（共9分）下表中列出了五种短周期元素A、B、C、D、E的信息，请推断后作答：

元素	有关信息
A	元素主要化合价为-2，原子半径为0．074nm
B	所在主族序数与所在周期序数之差为4，同周期主族元素中原子半径最小
C	原子半径为0．102nm，其单质在A的单质中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
D	最高价氧化物对应水化物，能按1:1电离出电子数相等（10个电子）的阴阳离子
E	原子半径为0．075nm，最高价氧化物对应水化物与其氢化物组成一种盐X

 
写出A、E两种元素符号              、             。
画出B原子的核外电子排布式：                  ；写出D元素最高价氧化物对应水化物的电子式：                       。
29．盐X水溶液显            （选填“酸”、“碱”或“中”）性，用离子方程式解释其原因：            。
30．D₂CA₃的溶液与B的单质能发生氧化还原反应，其反应的离子方程式为                。
31．已知E元素的某种氢化物Y与A₂的摩尔质量相同，Y在常温下为液态，Y的化学式为              ，Y所含的化学键为                。
（a）极性键   （b）非极性键  （c）离子键

A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如下图所示的相互转化关系。
（1）若下列反应①为不同短周期、不同主族元素间置换反应，A、D为固体单质，其中D为非金属。则反应①的化学方程式为                       

（2）若下列反应②中E为一种一元强碱， C的大量排放产生温室效应。则在反应②中，若C、E的物质的量之比为11：17，则反应的离子方程式为                     

（3）若下列反应③中B为一种淡黄色固体，绿色植物的光合作用和呼吸作用可实现自然界中E的循环。则B的电子式为                   反应③的化学方程式为                     

A、B、C、D、E、F、G七种物质间存在如图所示的转化关系，其中A、B、D、G含有同种元素。

已知：A为金属单质，B为红褐色固体，E为密度最小的气体，G为浅绿色的溶液。
D的水溶液为黄色溶液，能与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。
在水溶液中D能将某氧化物氧化为F，F是含有三种元素的化合物。请回答下列问题：
（1）构成C物质的元素在周期表中的位置是                ，在短周期主族元素中，该元素与其相邻元素的原子半径从大到小的顺序是               （用元素符号表示）。
（2）D的水溶液呈            性，请用离子方程式解释原因：                  
（3）上述反应中属于置换反应的是             （填序号）。
（4）反应③（即D将某种氧化物氧化为F）的离子方程式：                        
（5）气体C通入KI溶液中，氧化产物为KIO₃，则氧化剂与还原剂物质的量之比为                

元素X、Y、Z、W、M、N原子序数依次增大。X与M、W与N分别同主族，且元素X、Y、Z、W分属两个短周期。它们四者原子序数之和为22，最外层电子数之和为16。在化合物Y₂X₂、Z₂X₄、X₂W₂中，相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构。请回答下列问题：
（1）M元素在周期表中的位置是      ，X、Y、Z、W、M的原子半径由大到小的顺序为          （用元素符号表示）。
（2）写出Y₂X₂的电子式           ；Z₂X₄结构式            。
（3）均含X、W、M、N四种元素的两种化合物相互反应有刺激性气味，且能使品红溶液褪色的气体放出，该反应的离子方程式为              。
（4）火箭发动机曾经利用Z₂X₄作燃料X₂W₂作助燃剂，产物环保无污染，写出二者反应的方程式      。
（5）写出足量NW₂通入硝酸钡溶液中的离子方程式                。

下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。

（1）上述元素的单质可能是电的良导体的是_______（填字母代号）。
（2）下表是一些气态原子的第一、二、三、四级电离能（kJ·mol^-1）：

	锂	X	Y
第一电离能	519	502	580
第二电离能	7296	4570	1820
第三电离能	11799	6920	2750
第四电离能		9550	11600

①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：              。
②表中的Y可能为以上13种元素中的      （填元素符号）元素，用元素符号表示X和j按原子个数1：1形成化合物的电子式      。
（3）根据构造原理，用电子排布式表示e的核外电子排布式       。
（4）以上13种元素中，      （填元素符号）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
（5）a、e、f三种元素的最高价氧化物的水化物显碱性，其碱性最强的为_______（用化学符号作答）。f的氧化物具有两性，写出其与NaOH溶液反应的离子方程式___________。

Q、W、X、Y、Z元素为前四周期元素，且原子序数依次增大。Q元素的阳离子核外无电子，W元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，Y是地壳中含量最多的元素，Z的价电子排布式为3d¹⁰4s¹。
（1）W位于元素周期表第_______周期第________族，W的第一电离能________(填“大于”或“小于”)X的第一电离能。
（2）XQ₃分子的空间构型为_______，所含化学键类型为________共价键（填“极性”或“非极性”）。
（3）Z基态原子核外电子排布式是______________，Z的单质与过量的X 的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液反应的离子方程式为______________。
（4）已知：
①WQ₄(g)＋4XY₂(g)＝4XY(g)＋WY₂(g)＋2Q₂Y(g)   ΔH＝－574 kJ/mol
②WQ₄(g)＋4XY(g)＝2X₂(g)＋WY₂(g)＋2Q₂Y(g)    ΔH＝－1160 kJ/mol
此温度下若用4.48 L(已折算成标准状况下)WQ₄还原XY₂至X₂。整个过程中放出的热量为___kJ。

元素X、Y、Z、M、N为短周期主族元素，且原子序数依次增大，已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，M原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3：4且M原子的质子数是Y原子的2倍，N^-、Z⁺、X⁺的半径逐渐减小，化合物XN在常温下为气体，据此回答下列问题：
（1）写出Z与N形成的化合物的化学式_____。
（2）X与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子电子转化成10电子分子的化学方程式____(分解反应)。
（3）下图表示由上述元素组成的两种气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请写出该转化过程的化学方程式：________。

（4）A、B均为由上述五种元素中的三种元素组成的强电解质，且组成元素的原子个数之比为1：1：1。若在各自的水溶液中，A能抑制水的电离，B能促进水的电离，则A的化学式为____，B的化学式为_______。

下列叙述不正确的是
①热稳定性：H₂O＞HF＞H₂S
②熔点：Al＞Na＞K
③第ⅠA、ⅡA族元素的阳离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布
④元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
⑤沸点：NH₃＜PH₃＜AsH₃
⑥已知2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）  △H=﹣571kJ·mol^﹣1，则氢气的燃烧热为285.5kJ·mol^﹣1
⑦因为常温下白磷可自燃，而氮气须在放电时才与氧气反应，所以非金属性：P＞N．
A．②④⑥         B．①③⑤⑦        C．②④⑥⑦          D．⑤⑥⑦

A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填写下列空白。
（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为    。
（2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与Ar相同,B的元素符号为     ,C的元素符号为     。
（3）D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,D的元素符号为     ,其基态原子的电子排布式为    。
（4）E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为    ,其基态原子的电子排布式为    。
（5）F元素的基态原子的外围电子排布式为3d⁵4s²,其原子结构示意图为    ,其最高正价为    ;位于元素周期表中第    周期    族。

四种短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，请结合表中信息回答下列问题。

	W	X	Y	Z
结构 或性质	最高价氧化物对应的水 化物与其气态氢化物反 应得到离子化合物	焰色反应呈黄色	在同周期主族元素形成的简单离子中，离子半径最小	最高正价与最 低负价之和为6

（1）W元素和氢可形成离子化合物，其电子式为           。
（2）Y元素和Z元素可形成YZ₃化合物，可用于净水剂，净水原理         (用离子方程式表示)。
（3）①下列可作为比较X和Y金属性强弱的依据是           （填序号）。
a．最高价氧化物的水化物能反应         b．相应硫酸盐水溶液的pH
c．单质与水反应的难易程度             d．单质与酸反应时失去的电子数
②由X、Y、氢、氧四种元素所组成的化合物，能与盐酸以1:4反应生成两种常见盐和水，则该化合物的化学式为           。
（4）W的一种氢化物HW₃可用于有机合成，其酸性与醋酸相似。体积和浓度均相等的HW₃与X的最高价氧化物对应的水化物混合，混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序是              。