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

（Ⅰ）A、B、C和D代表原子序数依次增大的四种短周期非金属元素，它们满足以下条件：
①C的原子序数是A、B的原子序数之和，A、C、D的最外层电子数和为13；
②D的原子序数是C的2倍，D的最高价氧化物对应的水化物是二元强酸。
试根据以上叙述回答：
（1）B单质的电子式为  ，画出C元素的原子结构示意图       ；
（2）下列环境问题与B与C形成的化合物有关的是         ；
A．温室效应      B．光化学烟雾      C．酸雨     D．PM2.5
（Ⅱ）现有下列短周期元素相关性质的数据：

元素编号 元素性质	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦
原子半径（10^－10m）	0.74	1.60	1.52	1.10	0.99	1.86	0.75
最高正化合价		+2	+1	+5	+7	+1	+5
最低负化合价	－2			－3	－1		－3

试回答下列问题：
（1）元素⑤在周期表中的位置             ；
（2）元素④与元素⑦相比较，气态氢化物较稳定的是         （填结构式）；
（3）元素④形成的+3和+5价的氯化物中，各原子均达到8电子稳定结构的化合物是    （写化学式）；
（4）以下叙述正确的是          。
A．氢化物的沸点为④＜⑦               B．①与②形成的化合物具有两性
C．与稀盐酸反应单质②比单质⑥快        D．最高价氧化物对应水化物的碱性③>⑥

X、Y、Z三种短周期元素，两两之间能组成5种化合物A、B、C、D、E；X、Y、Z三种元素可组成化合物F。已知：化合物A、B、C中原子个数比都为1︰1；B为淡黄色固体，C、E常温下均为无色液体；A是化学式为XZ的离子化合物，A与E反应生成F和一种气体；D是化学式为X₂Y的离子化合物，D的阴、阳离子具有相同的电子层结构且与E分子所含电子数相等。请回答下列问题：
（1）X元素的名称是______________
（2）X、Y、Z的原子半径从大到小的顺序是（用元素符号表示）_________________
（3）写出F的电子式_____________________
（4）B中含有的化学键是        （填“离子键或极性键或非极性键”)；请举一例说明B的用途______________
（5）请写出由化合物C制取Y的单质反应的化学方程式____________________

I．A、B、C、D、E、F为常见的原子序数依次增大的短周期元素，B、C、D、E、F的简单离子的电子层结构相同，A和E同主族，且原子的最外层电子数的关系为A＋D＝B＋F＝8。请回答：

（1）试写出B₂单质的电子式：________。试写出由上述元素组成的分子中含有4个原子核且为18电子结构的物质的化学式           。
（2）含F元素对应的金属阳离子的溶液中滴加过量E的最高价氧化物对应水化物的溶液，其离子方程式是________________。
（3）已知B₂A₄与BA₃具有相似的性质，B₂A₄通过炽热的氧化铜粉末，粉末由黑色变为红色，且产物对大气无污染，其化学反应方程式是________________。
（4）在2 L的密闭容器中，通入2 mol B₂气体和3 mol A₂气体，一定温度下反应生成BA₃ 气体，当反应达到平衡时，A₂的浓度为0.15 mol·L^－1，同时放出约83.2 kJ的热量，该反应的热化学方程式为_____________。
（5）已知某化合物EB₃与水可以反应生成两种气体单质和一种碱，试写出其化学方程式 ___________；若0.1 mol该化合物完全反应，转移电子的物质的量为________。
II．（1）甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期)，若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是________。
（2）若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素，原子序数分别为m和n，则m和n的关系为________。

下表是元素同期表的一部分，表中每一序号分别代表一种元素。

（1）元素③位于第2周期、_____族，该元素属于_____（填“金属”或“非金属”）元素。
（2）元素④的最高价氧化物对应的水化物的化学式是________。元素②、⑦、⑧的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是___________（填物质名称）。
（3）表中所列8种元素中，原子半径最小的元素是________（填元素符号）。由⑤和⑧两种元素形成的化合物中，含有的化学键是_________（填“离子键”或“共价键”）。
（4）含有元素④的化合物在灼烧时，火焰的颜色为_________。元素⑤的单质在空气中燃烧时，会发生的现象有放热、产生大量的白烟和_________________。
（5）在元素②、⑥、⑦的最高价氧化物中，能够与水反应生成强酸的氧化物是_______（填化学式），能够用于制造耐火材料的物质是___________（填化学式）。
（6）只含有元素①、③、⑧的一种常见的盐的化学式是____________。

下表是元素周期表的一部分，表中每一序号分别代表一种元素。

（1）元素⑥的元素名称是_______。元素⑤位于元素周期表________区。
（2）元素①原子的价电子数是________。元素⑨在元素周期表的第4周期第_______族。
（3）在元素①、②、③中，非金属性最强的是________（用所对应的元素符号表示。下同）元素③、⑦、⑧的简单离子的半径由大到小的顺序为______________。
（4）元素性质周期性变化的实质是元素原子______________的周期性变化。元素⑩的单质可能具有的性质是___________（填字母）。
a．能导电导热   
b．能与稀盐酸反应生成氢气   
c．其晶体属离子晶体
（5）在元素④、⑤、⑥的最高价氧化物中，具有两性的是__________（填化学式）。在元素①~⑩的最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是___________（填化学式）。
（6）元素⑨原子的外围电子排布为________________。

X、Y、Z、M四种短周期元素的原子半径依次减小。甲、乙、丙是由它们形成的三种常见分子；甲是人体必需的基本营养物质之一，约占人体体重的2/3；乙是日常生活的基础能源，其中含元素Y的质量分数为75%；丙是具有强氧化性的弱酸。丁为丙的钠盐，常用于漂白或消毒。戊与甲的组成元素相同，其分子具有18电子。请按要求回答下列问题：
（1）元素X、Y的最高价氧化物的水化物的酸性由强到弱为（填化学式）_____  __；丁的电子式为___________；与甲分子具有相同电子数且含元素种类相同的离子有（填化学式）_______、______。
（2）元素E、F与X同周期。
①常温下E的单质与甲反应缓慢，加热至沸反应迅速，滴加酚酞试液，溶液变红色；此反应的化学方程式为                  。
②F的单质粉末加油漆后即得“银粉漆”，在汽车漆家族中有重要地位。写出保存“银粉”时的注意事项：_____________、_____________等。
（3）向盛有一定浓度戊溶液的烧杯中逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液。滴加过程中可依次观察到的现象：
a．浅绿色溶液变成黄色
b．有少量气泡产生，片刻后反应变得更剧烈，并放出较多热量
c．继续滴加溶液，静置一段时间，试管底部出现红褐色沉淀
①现象a中反应的离子方程式：____________________；
②现象b中反应剧烈的化学方程式：_____________________；
③解释现象c：_________________________。

W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为14，中子数为7；X的离子与N具有相同的质子、电子数目：W与Y的氧化物均能导致酸雨的形成；Z的非会属性在同周期主族元素中最强。

（1）Y在周期表中的位置是        。
（2）用电子式表示化合物X₃W的结构        。
（3）X₃W遇水可释放出使酚酞溶液变红的气体A，该反应的化学方程式是        。
（4）同温同压下，将a L W的简单氢化物和b LZ的氢化物通入水中，若所得溶液的pH=7则a     b（填“>”或“<”或“=”）。
（5）用惰性电极电解化合物XZ溶液从阴极释放出气休B，该反应的离子方程式是             。
（6）已知W的单质与气体B在一定条件下可形成气体A，即：
  △H=—92.4kJ·mo1^－1
在某温度时，一个容积固定的密闭容器中，发生上述反应。在不同时间测定的容器内各物质的浓度如下表：

时间	浓度(mo1/L)
c(W2)	c(B)	c(A)
第0 min	4．0	9．0	0
第10 min	3．8	8．4	0．4
第20 min	3．4	7．2	1．2
第30 min	3．4	7．2	1．2
第40 min	3．6	7．8	0．8

①0min～10min，W₂的平均反应速率           。
②反应在第l0min改变了反应条件，改变的条件可能是          。
a．更新了催化剂       b．升高温度       c．增大压强      d．增加B的浓度
③若反应从第30min末又发生了一次条件改变，改变的反应条件可能是          。
a．更新了催化剂       b．升高温度      c．增大压强       d．减小A的浓度

A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大；A原子核内无中子；B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能反应生成盐F；D与A同主族，且与E同周期；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3/4，A、B、D、E这四种元素，每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。请回答下列问题：
（1）C元素在元素周期表中的位置是       ；C、D、E三种元素简单离子半径由大到小的顺序为        （用离子符号表示）。
（2）写出分别由A、D与C形成的原子个数比为1:1的化合物的电子式         、         。
（3）A与C、E间分别形成甲、乙两种共价化合物，且甲有10个电子，乙有18个电子，则沸点较高的是（填化学式）         。
（4）F含有的化学键类型是         、         。
（5）D和C形成的一种化合物能与A和C形成的一种化合物反应产生C单质，该反应的离子方程式为            。
（6）用电子式表示A、B形成化合物的过程：              。

X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且原子的最外层电子数之和为15；X与Z可形成XZ₂分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g·L^-1；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2 。下列说法正确的是

A．原子半径：W>Z>Y>X>M

B．XZ2、X2M4均为直线形的共价化合物

C．W2Z2是既含离子键又含共价键的离子化合物

D．由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键、又有共价键

某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成N、C、Si三种元素的非金属性强弱比较的实验研究；乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。

（1）图1中仪器A的名称是              。甲同学实验步骤：连接仪器、              、加药品、滴入试剂。
（2）①图1中烧瓶B中的盛放试剂为碳酸钙，C中盛放试剂为硅酸钠溶液，则甲同学设计实验的依据是                 。
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是                。
（3）图2中A处反应的离子方程式                   。
（4）乙同学发现图2中B处试纸变蓝，C处红纸褪色，据此     (填“能”或“不能”)得出溴的非金属性强于碘，理由是                  。

本题分为选做题(a)、(b)两道平行题，分值一样，可根据高一课程学习情况选择其中一道题完成作答，若二道题均作答，则按(a)题给分。
(a)有H、N、O、Na、Cl五种短周期主族元素。
（1）写出氯离子的原子结构示意图________，写出水分子的电子式________。
（2）NH₄NO₃是_______化合物（填“离子”或“共价”）。
（3）氯气是有毒气体，写出用饱和氢氧化钠溶液吸收氯气的离子方程式：_____________。
（4）金属元素铁是中学化学常见元素，将铁单质浸入氯化铁溶液中，该反应的离子方程式为__________。
（5）请依据（4）中的反应，设计一个原电池。要求：画出实验装置图，注明电解质溶液名称、正负极及正负极材料，并标出电子移动方向，写出电极反应式。

正极反应式：___________________，负极反应式：___________________。

探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱，根据要求完成下列各小题
（1）实验装置：

填写所示仪器名称A              B           
（2）实验步骤： 连接仪器、        、加药品后，打开a、然后滴入浓硫酸，加热。
（3）问题探究：（已知酸性强弱:亚硫酸 >碳酸）
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是        。装置E中足量酸性KMnO₄溶液的作用是      ;
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是          ;
③试管D中发生反应的离子方程式是                      。
④若将铜片改为木炭，其它药品不变，也可以对该实验目的进行探究，请写出在该实验中木炭与浓硫酸反应的化学方程式                     。

下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，回答下列问题：

（1）在以上元素的原子中，形成化合物种类最多的是         （填元素符号）。
（2）地壳中含量居于第二位的元素在周期表中的位置是          。
（3）①、④、⑤中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物，写出两种化合物的电子式             、              。
（4）W是第五周期与④同主族的元素。据此推测W不可能具有的性质是         。

A．最高正化合价为＋6价

B．气态氢化物比H2S稳定

C．最高价氧化物的水化物的酸性比硫酸弱

D．单质在常温下可与氢气化合

（5）由元素⑥、⑧形成的物质X与由元素①、③形成的化合物Y可发生以下反应：

X溶液与Y溶液反应的离子方程式               ，M中阳离子的鉴定方法            。

某学生在做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。
（1）实验目的：_______________________。
（2）实验用品：
仪器：试管、胶头滴管。
药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。
（3）实验内容(在下表横线中填写相关内容)：

序号	实验方案	实验现象
①	向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制的氯水，振荡，再注入少量四氯化碳，振荡后静置	液体分为两层，下层呈________色
②	向盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量溴水，振荡，再注入少量四氯化碳，振荡后静置	液体分为两层，下层呈________色

（4）实验结论：___________________________。
（5）问题和讨论：
①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为__________________、__________________。
②由于F₂过于活泼，所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱。试列举两项事实说明氟的非金属性比氯强____________________、____________________________

A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增的短周期元素，其中A与Y同主族，X与Z同主族，A与B和A与X均可形成10个电子化合物；B的最高价含氧酸可与其气态氢化物反应生成盐，常见化合物Y₂X₂与水反应生成X的单质，其溶液可使酚酞试液变红。用元素符号或化学式回答下列问题。
（1）X在周期表中的位置是          ；五种元素的原子半径从大到小的顺序是            ；化合物Y₂X₂的电子式为                。
（2）X、Z的简单氢化物中沸点较高的是       ；原因是                     。
（3）A与X和A与Z均能形成18个电子的化合物，这两种化合物发生反应可生成Z，其反应的化学方程式为：_________________________；
（4）A的单质与X的单质可制成新型的化学电源（KOH溶液作电解质溶液），两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电，则负极电极反应式为：_____________。
（5）写出化合物Y₂X₂与水反应的离子方程式：_________________________。