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

X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期四种常见的元素。已知：W基态原子有7个轨道填充了电子；Y与Z原子最外层的电子数相同，但Y的原子半径比Z小；ZY₂和Y₃都具有漂白性，它们分子的空间构型都是V型；X的合金在生活中有非常广泛的用途，X分别与Y、Z形成化合物甲、乙，在甲、乙中X的质量分数分别为72.4％和63.64％；丙是由X、Y、Z三种元素组成的一种常见的还原剂，在溶液中反应1个阳离子失去1个电子。
（1）W基态原子的最外层（价层）的电子排布式为                          ；X³⁺最外层电子数为             ；Y、Z、W三种单质与Y、W两元素形成的化合物四种物质的熔点从高到低的排序是         。（填化学式）
（2）写出在溶液中，丙与酸性高锰酸钾反应的离子方程式：         。
（3）检验ZY₂的方法是（写出操作步骤和实验现象）            。
（4）高温下甲与W单质剧烈反应。在25℃、101kPa下测得每转移3mol e^-放热416.4kJ该反应的热化学方程式是                         。

甲烷的氯化反应式为：

（1）在链增长的第二部反应中形成的化合物的电子式为           ；
（2）在反应机理的三个阶段破坏或形成的化学键类型均为         ；
（3）在短周期主族元素中，氯元素及与其相邻元素的电负性有大到小的顺序是         （用元素符号表示）。与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第   周期   族。
（4）链引发的反应为        ；链终止的反应为        （填“吸热”或“放热”）
（5）卤素单质及化合物在许多物质上都存在着递变规律。下列有关说法正确的是          。
a．相同条件下卤化银的Ksp按AgCl、AgBr、AgI 的顺序依次增大
b．卤化氢溶入水的酸性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
c．卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱
d．卤素单质氧化性按F₂、Cl₂、Br₂、I₂的顺序依次减弱
（6）卤化氢的键能与键长大小如下表。

	HF	HCl	HBr	HI
键能/kJ·mol^-1	568.6	431.8	365.7	298.7
键长/pm	92	127.6	141.0	162

由上表数据可以推断：
①卤素单质非金属性越强，与氢化合生成的氢化物越     （填“稳定”或“不稳定”）。
②卤化氢的键长与卤离子的半径的关系是：                                    。

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                 。
（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的核外电子排布式是             ，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                                                。

W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。
（1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为         。
（2）W与Y可形成化合物W₂Y，该化合物的电子式为                               。
（3）X的硝酸盐水溶液显      性，用离子方程式解释原因：                        。
（4）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为               。
（5）比较Y、Z气态氢化物的稳定性：             >            （用分子式表示）。
（6）W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是    >      >     >       。
（7）Z的最高价氧化物为无色液体，0.25 mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出QkJ的热量。写出该反应的热化学方程式：                               。

主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W原子最外层电子数是次外层的3倍，X，Y和Z分别属于不同的周期，它们的原子序数之和是W原子序数的5倍。在由元素W、X、Y、Z组成的所有二组分化合物中，由元素W、Y形成的化合物M常作为耐火材料。请回答下列问题：
（1）W原子L层电子排布式为                  ， W₃空间构形是         。
（2）X单质与水反应的主要化学方程式                           。
（3）化合物M的化学式         ，将一定是的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂，用于催化碳酸二甲酯与月桂酸醇酯交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式有           ，O-C-O的键角约          。
（4） X、Y、Z可形成立方晶体的化合物，其晶胞中X占有棱的中心，Y位于顶角，Z位于体心位置，则该晶体的组成为X:Y:Z=           。
（5）含有元素Z的盐的焰色反应为    色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是                   。

图表法、图象法是常用的科学研究方法。
下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据：

元素 性质	A	B[	C	D	E	F	G	H	I	J
原子半径（10^-10m）	1.02	2.27	0.74	1.43	0.77	1.10	0.99	1.86	0.75	1.17
最高价态	+6	+1	—	+3	+4	+5	+7	+1	+5	+4
最低价态	-2	—	-2	—	-4	-3	-1	—	-3	-4

试回答下列问题：
（1）已知H为Na元素,则以上10种元素中第一电离能最小的是：        （填编号）。比元素B原子序数大10的元素其基态原子的核外电子排布是                       。
（2）由上述C、E、G三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子的最外层都满足8电子稳定结构的可能是           （写分子式，写出一种即可）,元素G、I分别和J形成的两种化合物的晶体类型分别是                 。
（3）元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。其一分子中共形
成         个σ键，     个π键。
（4）短周期某主族元素K的电离能情况如图（A）所示。
则K元素位于周期表的第       族。

图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像，折线c可以表达出第        族元素氢化物的沸点的变化规律。
不同同学对某主族元素的氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线—折线a和折线b，你认为正确的是               ，理由是                                            

(10分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：

元素	相 关 信 息
X	X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等
Y	Y元素的激发态原子的电子排布式为1s^22s^22p^63s^23p^34s^1
Z	Z和Y同周期，Z的电负性大于Y
W	W的一种核素的质量数为63，中子数为34

(1)Y元素基态原子的电子排布式为                    。
(2)Y的简单离子半径        Z的简单离子半径(选填“＞”、“＝”、“＜”)。
(3)XY₂是一种常用的溶剂，XY₂的分子中存在　　　个σ键。在H―Y、H―Z两种共价键中，键的极性较强的是　　　　，键长较长的是　　　　　。
(4)向WYO₄的水溶液中逐滴加入氨水至过量，观察到溶液由天蓝色最终变为    色。反应过程中涉及的离子方程式为：                     、                         。

(12分)下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

①

②

③

④

⑤

⑥

[

⑦

⑧

⑨

⑩

请回答下列问题：
(1)表中属于d区元素的是          (填元素符号)。
(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子名称为     ；③和⑦形成的一种常见溶剂的化学式为       ，其立体构型为________________。
(3)某元素原子的外围电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，该元素原子的最外电子层上孤电子对数为      ；该元素与元素①形成的最简单分子X属于      分子(填“极性”或“非极性”)。
(4)元素④的第一电离能      元素⑤(选填“＞”、“＝”、“＜”)的第一电离能；元素⑥的电负性      元素⑦(选填“＞”、“＝”、“＜”)的电负性。
(5)元素⑦和⑧形成的化合物的电子式为                    。
(6)元素⑩的基态原子核外电子排布式是　　　　 　　　　　　。
(7)某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素②与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式：
_______________________________________________。

(1)在同一个原子中，离核越近、n越小的能层中的电子能量越      。理论研究证明，多电子原子中，同一能层的电子，能量也可能不同，还可以把它们分成能级，第三能层有3个能级，分别为3s、3p和     。现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，处于最低能量的原子叫做      原子。
(2)写出下列基态原子的简化电子排布式：
①₁₄Si　　　　　           　；②₂₆Fe                          。 
(3)按所示格式填写下表中的空格：

原子序数	原子的价电子排布式	周期	族
17		第三
	3d^54s^1		ⅥB

(4)N≡N的键能为942kJ·mol^－1，N—N单键的键能为247kJ·mol^－1，计算说明N₂中的
      键更稳定(填“σ”或“π”)。
(5)在配离子[Fe(SCN)]²⁺中，提供空轨道接受孤电子对的微粒是     ，配离子 [Cu(NH₃)₄]²⁺的配体是              。
(6)根据价层电子对互斥理论判断：
①NH₃分子中，中心原子上的σ键电子对数为       ，孤电子对数为      ，价层电子对数为       ，中心原子的杂化方式为    杂化，VSEPR构型为           ，分子的立体构型为           。
②BF₃分子中，中心原子的杂化方式为       杂化，分子的立体构型为           。

下表中元素均为中学化学中常见短周期元素，根据表中信息，下列说法不正确的是

元素代号	X	Y[网]	Z	W	N
原子半径/nm	0.186	0.074	0.102	0.099	0.160
主要化合价	＋1	－2	－2、＋6	＋7、－1	＋2

A．X 与W形成的化合物是共价化合物
B．常温下单质与水反应速率：X > N
C．最高价氧化物对应水化物酸性：W > Z
D．X和Y的单质在一定条件下反应可生成一种淡黄色的固体化合物