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

已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E、的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料，下列说法正确的是
A．元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态
B．元素C、D、E的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生反应
C．工业上常用电解C、D的盐溶液来制备C、D元素的单质
D．化合物AE与CE有相同类型的化学键

短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次递增，A、B两元素相邻，B、C、E原子的最外层电子数之和为13，C原子最外层电子数是E原子最外层电子数的3倍，B、F原子最外层电子数之和等于C、E原子最外层电子数之和．请回答下列问题：
（1）B元素在元素周期表中的位置为               ．
（2）元素C和D可形成两种化合物D₂C、D₂C₂，其中均含有的化学键类型是          ；元素E、F形成的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱关系为      ＞       （填化学式）．
（3）E的单质能与A的最高价氧化物发生置换反应，反应的化学方程式为                           ；
（4）F的单质加入到D的最高价氧化物对应水化物的溶液中，发生反应的离子方程式为      ．

硫化钠是一种重要的化工原料。工业上用硫酸钠与碳反应得到硫化钠。反应方程式如下：
Na₂SO₄ + 2CNa₂S + CO₂↑
完成下列填空：
（1）上述反应的元素中，原子半径最小的元素的原子有          种能级不同的电子。
（2）下列可以证明二氧化碳是非极性分子的事实是          (填编号)
a．二氧化碳密度比空气大
b．二氧化碳能溶于水
c．二氧化碳在电场中通过不偏向
d．二氧化碳常温常压下为气态
（3）硫化钠在一定条件下会与硫单质反应生成多硫化钠(Na₂S_X)。在碱性溶液中，Na₂S_X与NaBrO₃反应生成Na₂SO₄与NaBr。若Na₂S_X与NaBrO₃反应的物质的量之比为3：16，则 x =                    。
（4）写出硫氢化钠与少量硫酸铜溶液反应的离子方程式                          。能否用硫酸铜溶液来鉴别硫化钠溶液和硫氢化钠溶液？请简述实验操作和现象并说明自己的观点：                   。
（5）已知：H₂S    K_i1 = 9．1×10^-8    K_i2 = 1．1×10^-12        HF  K_i = 3．5×10^-4
H₂SO₃  K_i1 = 1．5×10^-2    K_i2 = 1．0×10^-7         HAc  K_i = 1．75×10^-5
若用右图的装置，用硫化钠固体和下列溶液制取硫化氢气体，可选用的试剂是                 。

a．硝酸         b．亚硫酸氢钠         c．氢氟酸         d．醋酸

【化学—选修3：物质结构】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。其中A原子核外有三个未成对电子； B元素是地壳中含量最多的金属元素；C原子核外的M层中有两对成对电子；D是使用最广泛的合金的主要成分。E原子核外最外层只有1个电子，其余各层电子均充满。请根据以上信息，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）E⁺离子的最外层电子排布式_____________ ，A、B、C的第一电离能最小的是____________ 。
（2）A的最高价含氧酸分子中心原子是____________________杂化。
（3）A、B形成某种化合物的晶胞结构如下图一所示(“O”表示B原子)，则其化学式为________ ，一个A原子周围距离最近且等距的A原子有_____________个。B原子的堆积方式与下图中的_______相同。(填“图二”或“图三”)

（4）1183 K 以下D 晶体的晶胞为钾型，而1183 K 以上则转变为铜型，在两种晶胞中最邻近的D 原子间距离相同，则两种晶体中原子的空间利用率之比为____(可用根号表示)。
（5）开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。分子X 可以通过氢键形成“笼状结构”而成为潜在的储氢材料。X 一定不是______(填标号)。
A. H₂O        B. CH₄        C. HF            D. CO(NH₂)₂

下表所示为部分短周期元素的原子半径及主要化合价，根据表中信息判断下列叙述不正确的是

元素代号	A	B	C	D	E	F	G
原子半径/nm	0.182	0.160	0.089	0.143	0.102	0.099	0.071
主要化合价	+1	+2	+2	+3	+6．-2	-1	-1

A．气态氢化物的稳定性HG＞HF＞H₂E
B．B²⁺、D³⁺、E^2-、G^-四种离子的核外电子排布相同
C．A、E元素与氧元素可以形成三种常见的含氧酸盐
D．C元素的原子最外层电子数等于电子层数

短周期元素X、Y、Z、W、U原子序数依次递增。X与W位于同一主族，Z元素的单质既能与盐酸反应也能与NaOH溶液反应，W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Z、W、U原子的最外层电子数之和为13。Y元素的单质在X的某种氧化物中可燃。下列说法正确的是

A．X、W、U的最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序为：U＞W＞X

B．Y、Z元素的单质作电极，在NaOH溶液中构成原电池，Z电极上产生大量气泡

C．Y、Z、U元素的简单离子半径由大到小的顺序：Y＞Z＞U

D．室温下，0.05 mol/L U的气态氢化物的水溶液的pH＞1

【化学一选修3：物质结构与性质】
随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

根据判断出的元素回答问题：
（1）f在元素周期表的位置是____。
（2）比较d、e常见离子的半径的小（用化学式表示，下同）_   _＞____；比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：__  _＞_  _。
（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式__________。
（4）已知1mole的单质在足量d₂中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：___________________。
（5）上述元素可组成盐R：zx₄f(gd₄)₂,向盛有10mL1mol·L^-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L^-1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：①R离子浓度由大到小的顺序是：______              _。②写出m点反应的离子方程_            。③若R溶液改加20mL1.2 mol·L^-1Ba(OH)₂溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为__________mol。

如图是第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是(     )

A．y轴表示的可能是基态的原子失去一个电子所需要的最小能量；

B．y轴表示的可能是原子在化合物中吸引电子的能力标度；

C．y轴表示的可能是原子半径；

D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数

X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素。X的原子半径是短周期主族元素中最大的，Y元素的原子最外层电子数为m，次外层电子数为n，Z元素的原子L层电子数为m＋n，M层电子数为m—n，W元素与Z元素同主族，R元素原子与Y元素原子的核外电子数之比为2:1。 下列叙述错误的是

A．X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1∶2

B．Y的氢化物比R的氢化物稳定，熔沸点高

C．Z、W、R最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是：R>W>Z

D．RY2、WY2通入BaCl2溶液中均有白色沉淀生成。

【化学——选修3：物质结构与性质】
有A、B、C、D四种元素。已知A原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大。B 的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同，B位于元素周期表的s区。C元素原子的外围电子层排布式为ns^n-1np^n-1。 D原子M能层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个。请回答下列问题：
（1）ACl₃分子中A的杂化类型为             。ACl₃分子的空间构型为          。
（2）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，
该同学所画的电子排布图违背了                          。

（3）A、B、C三元素原子第一电离能由大到小的顺序为             (用元素符号表示)。C₆₀分子中每个原子只跟相邻的3个原子形成共价键，且每个原子最外层都满足8电子稳定结构，则C₆₀分子中π键的数目为                    。
（4）D的基态原子有     种能量不同的电子；D²⁺ 的价电子排布式为              ；下图           （填甲、乙或丙）表示的是D晶体中微粒的堆积方式。若该晶体中一个晶胞的边长为a cm，则D晶体的密度为                 （写出含a的表达式，用N_A表示阿伏加德罗常数的值）。若D的原子半径为r ，则D晶胞这种堆积模型的空间利用率为                       。（用含r的式子表示，不需化简）

甲                 乙                    丙

X、Y、Z三种短周期元素，其中X元素的原子序数大于Y，且X、Y的氧化物都是形成酸雨的主要物质。Z是地壳中含量最高的金属元素；而地壳中含量最高的非金属元素与X同主族、与Y同周期。
（1）实验室用H₂XO₄制取XO₂气体的化学反应方程式为                   。（请用具体元素符号表示化学式，下同）
（2）t℃时，0.1 mol·L^-1的NaHXO₃溶液pH=6，该溶液中各离子浓度由大到小顺序排列为           。
（3）请写出Z的氧化物与烧碱溶液反应的离子方程式                           。
（4）一定条件下，YO与YO₂存在下列反应：YO(g)+ YO₂(g) Y₂O₃(g)，其平衡常数表达式为K=        。
（5）工业上用氧化YH₃法制取YO，该反应的热化学方程式为：
4YH₃(g)+5O₂(g)=4YO(g)+6H₂O(g)   △H="-905.8" kJ·mol^-1；
已知Y₂(g)+O₂(g)=2YO(g)   △H="+180" kJ·mol^-1，则YH₃与氧气反应产生两种无污染物质的热化学式为                     。
（6）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。

①导线中电子移动方向为________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
③该储氢装置的电流效率η＝____________________。
(η＝×100%，计算结果保留小数点后1位)

在金属晶体中，如果金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔沸点越高，由此判断下列各组金属熔沸点高低顺序，正确的是

A．Mg＞Al＞Ca

B．Al＞Na＞Li

C．Al＞Mg＞Ca

D．Mg＞Ba＞Al

碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。碳元素的单质有多种形式，下图依次是C₆₀、石墨和金刚石的结构图：
（1）与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数与碳相等的元素，其基态原子的电子排布式为        。
（2）金刚石、石墨、C₆₀、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为                。
（3）金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为             、              。常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因           。
（4）C₆₀属于               晶体（，C₆₀晶体内含有的微粒间作用有             。
（5）金刚石晶胞含有              个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r＝           a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率            (不要求计算结果)。

已知 X、Y、Z、Q、R、E六种元素中，原子序数X＜Y＜Z＜Q＜R＜E，其结构或性质信息如下表。

元素	结构或性质信息
X	原子的L层上s电子数等于p电子数。
Y	原子核外的L层有3个未成对电子。
Z	在元素周期表的各元素中电负性仅小于氟。
Q	单质常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子。
R	核电荷数是Y与Q的核电荷数之和
E	原子序数比R大3

请根据信息回答有关问题：
（1）元素Y_­的原子核外共有             种不同运动状态的电子，有           种不同能级的电子。
（2）X、Y、Z三种元素的电负性由高到低的排列次序依次为(写元素符号)                。
（3）X、Z、Q元素均表现最低化合价时的三种氢化物中，沸点由高到低的排列次序依次为(写化学式)                         。
（4）R的最高化合价为              。R的一种配合物的化学式为RCl₃·6H₂O。已知0.01 molRCl₃·6H₂O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02 mol AgCl沉淀。此配合物最可能是           。
A．[R(H₂O)₆]Cl₃                    B．[R(H₂O)₅Cl]Cl₂·H₂O
C．[R(H₂O)₄Cl₂]Cl·2H₂O              D．[R(H₂O)₃Cl₃]·3H₂O
（5）元素E能形成八面体构型的配合物离子[E (YH₃) _x Q ₂]⁺，则中心离子为(写化学式)       ，配位体为(写化学式)                      ，x 的值为               。
（6）Y的最低价氢化物与Z的一种氢化物反应，生成的两种产物均不污染环境，其反应的化学方程式为                        。

Ⅰ、A、B、C、D是原子序数均小于20的四种元素。A与B同主族，且能形成BA₂、BA₃两种化合物。B、C、D所形成的简单离子电子层结构相同，且B、C、D离子半径依次减小。请回答下列问题：
①D元素在元素周期表中的位置是______________。
②A与D所形成的化合物的电子式为___________________。
③将C单质的水溶液滴加到B与D所形成化合物的水溶液中，其反应的化学方程式为_______________ 。
Ⅱ、由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。

（1）若A为金属钠， A与水反应的离子方程式为                       。
（2）若A为过氧化钠， A与水反应的化学方程式为                     。
（3）A不论是Na还是Na₂O₂，依据转化关系判断物质D是                ，
（4）向30ml某浓度的B溶液中通入CO₂气体后得溶液M,因CO₂通入量的不同，溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入0.1mol/L盐酸，产生的气体V(CO₂)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示两种情况（不计CO₂的溶解)，则曲线B表明M中的溶质为               ；原NaOH溶液的物质的量浓度为           ；由曲线A、B可知,两次实验通入的CO₂的体积比为            。

（5）请你设计一实验证明Na₂CO₃溶液碱性比NaHCO₃溶液的碱性强：__________________。