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

短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示，其中A为地壳中含量最高的金属元素。

请用化学用语回答下列问题：
（1）D元素在周期表中的位置：
（2）A、D 、E元素简单离子半径由大到小的顺序为____＞_____ ＞_____ (填微粒符号 )
（3）F与D同主族且相邻，其气态氢化物稳定性的大小     ＞      （填微粒符号）
（4）用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时，一个分子能释放一个电子，同时产生一种具有较高氧化性的阳离子，试写出该阳离子的电子式             ，该阳离子中存在的化学键有                   。
（5）C元素的简单氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应，生成化合物K，则K的水溶液显____性（填“酸性”、“碱性”或“中性”），用离子方程式表示其原因      ．
（6）化合物AC导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。其中制备AC的一种方法为：用A元素的氧化物、焦炭和C的单质在1600 ~ 1750℃生成AC，每生成1 mol AC，消耗18 g碳，吸收b kJ的热量。（热量数据为25℃、101．3 kPa条件下）写出该反应的热化学方程式                        。
（7）在Fe和Cu的混合物中加入一定量C的最高价氧化物的水化物稀溶液，充分反应后，剩余金属m₁ g；再向其中加入稀硫酸，充分反应后，金属剩余 m₂ g 。下列说法正确的是          。
a．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Cu²⁺
b．加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Fe²⁺
c．m₁一定大于m₂
d．剩余固体m₁ g 中一定有单质铜，剩余固体m₂ g 中一定没有单质铜

X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素，X和Y同主族，Y和W的氢化物具有相同的电子数。在中学范围内X的单质只有氧化性，且是空气的主要成份之一。
（1）写出实验室制取W₂反应的离子方程式                              。
（2）某小组设计如图所示的装置，分别研究YX₂和W₂的性质。

①分别通入YX₂和W₂，在装置A中观察到的现象是否相同     (填“相同”或“不相同”)；若装置D中装的是铁粉，当通入足量W₂时观察到的现象为                 ；若装置D中装的是五氧化二钒，当通入足量YX₂时，打开K通入适量X₂，化学反应方程式为                        ；
②若装置B中装有5．0mL 1．0×10^-3mol/L的碘水，当通入足量W₂完全反应后，转移了5．0×10^-5mol电子，该反应的化学方程式为                        。
（2）某同学将足量的YX₂通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，再向该试管中加入过量的下列溶液也无沉淀生成的是                (填字母)。

A．氨水

B．稀盐酸

C．稀硝酸

D．氯化钙

E．双氧水   
F．硝酸银

A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素,原子序数依次增大,A是地壳中含量最高的元素,B、C、D同周期,E和其他元素既不在同一周期也不在同一主族,D的氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸,且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。据此回答下列问题：
（1）A和D的氢化物中,沸点较低的是   (选“A”或“D”)。
（2）元素C在元素周期表中的位置是   ,B的最高价氧化物对应的水化物的电子式为   。
（3）A、D、E可以形成多种盐,其中一种盐中A、D、E三种元素的原子个数比为2:2:1,该盐的名称为   。它的水溶液与D的氢化物的水溶液反应可生成D的单质,该反应的离子方程式为   。

(10分)某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表：

实验方案	实验现象
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应后溶液中滴加酚酞	（a）浮于水面，熔成一个小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变红色
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水	（b）产生气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应	（c）反应不十分强烈，产生无色气体
④镁带与2 mol·L^－1的盐酸反应	（d）剧烈反应，产生无色气体
⑤铝条与2 mol·L^－1的盐酸反应	（e）生成白色胶状沉淀，既而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量	（f）生成淡黄色沉淀

请你帮助该同学整理并完成实验报告：
（1）实验目的：____________________________________________________________。
（2）实验用品：仪器：试管、酒精灯、砂纸、镊子、小刀、胶头滴管、滤纸
药品：镁带、钠、铝条、新制氯水、新制饱和硫化氢溶液、2 mol·L^－1的盐酸、NaOH溶液、蒸馏水、酚酞、AlCl₃溶液
（3）实验内容：(填写题给信息表中的序号)

实验方案	实验现象(填写序号)
①
②
③
④
⑤
⑥

实验结论：__________________________________________________________。

下表是元素周期表的一部分（注意：用元素符号或化学式填空）

族 周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	IVA	VA	VIA	VIIA	O族
1
2				G	H		D
3	B		C				E
4	F	A

（1）C的离子的结构示意图    ，G元素的氧化物化学式   ，H的氢化物的化学式          。
（2）H元素的单质的电子式     ；
（3）A－H八种元素中（a）原子半径最大的元素是    ，（b）单质的还原性最强的元素是    ，（c）最高价氧化物对应水化物酸性最强的是     ；（d）最高价氧化物对应水化物碱性最强的是       。
（4）用电子式表示AE ₂的形成过程               。
（5）B与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式               。

(12分)下表是元素周期表的短周期部分，表中字母分别表示一种元素。请回答下列问题：

（1）a的一种核素核内有一个质子、一个中子，该核素的符号为________。
（2）b、c、d、f四种元素的原子半径由大到小的顺序为________     (用元素符号表示)。
（3）c、d、e、h四种元素最高价氧化物对应的水化物的酸性由弱到强的顺序为(用化学式表示)_______________________________。
（4）从b、f形成的化合物与d、f形成的化合物的混合物中分离提纯d、f形成的化合物，可加入上述________(用元素符号表示)两种元素形成的化合物的水溶液后再过滤洗涤。

下表是部分短周期元素性质的数据：

元素编号 元素性质	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧
原子半径	0.74	1.60	1.52	1.10	0.99	1.86	0.75	0.82
最高化合价	/	＋2	＋1	＋5	＋7	＋1	＋5	＋3
最低化合价	－2	/	/	－3	－1	/	－3	/

下列说法不正确的是
A．元素原子序数④大于⑦
B．②③号元素不可能处于同一周期
C．⑤号元素最高价氧化物对应水化物的酸性最强
D．⑧号元素是金属元素

在短周期元素中，A元素M电子层上有7个电子，C元素与A元素同主族，B元素与A元素位于同一周期，B元素的原子最外电子层只有1个电子。
（1）画出B元素的原子结构示意图______________。
（2）C、B两元素形成化合物的化学式是___________，其形成过程用电子式表示为______________。
（3）写出B的两种氧化物的电子式：       、        。
（4）比较A元素的氢化物与C元素的氢化物稳定性：   （填化学式及“＜、＞或＝”)原因为：  。

下表为元素周期表中的一部分，列出10种元素在元素周期表中的位置。试用元素符号、离子符号或化学式回答下列问题。

	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
2				⑥		⑦
3	①	③	⑤		⑧		⑨	⑩
4	②	④

（1）10种元素中，化学性质最不活泼的是___________；（填元素符号）
（2）①③⑤三种元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是__________；（填化学式）
（3）元素⑦的氢化物（10电子分子）的化学式为___________；该氢化物常温下和元素①的单质反应的化学方程式_____________________________；
（4）元素⑧的最高价氧化物对应水化物的化学式为________；元素⑨的最高正化合价为__________，氢化物的化学式为_____________；
（5）元素①和⑤的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为________________。

（共16分）下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①～⑨种元素,填写下列空白:

主族 周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0族
2				①	②	③
3	④		⑤			⑥	⑦	⑧
4	⑨

（1）在这些元素中,化学性质最不活泼的是:        (填具体元素符号,下同)。
（2）在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是_______，
碱性最强的化合物的电子式是_______________。
（3）最高价氧化物是两性氧化物的元素是_________；
写出它的氧化物与氢氧化钠反应的离子方程式___________________________________。
（4）用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程：                               ，
该化合物属于         (填“共价”或“离子”)化合物。
（5）表示①与⑦的化合物的电子式                       。

下表为元素周期表的一部分，参照元素①～⑨在表中的位置，按要求回答下列问题：

（1）在标号元素中，最活泼的金属元素名称是    最活泼的非金属元素名称是     。
⑨元素的原子结构简示意图                   （2分)。
（2）用电子式表示 ①与②形成共价化合物的形成过程                    （2分)。
（3）⑤、⑥、⑦三种元素的原子半径由大到小的顺序是            （序号表示，2分)。
（4）①～⑨元素所形成的气态氢化物中，最稳定的是              （化学式表示，2分)
⑦、⑧、⑨三种元素的气态氢化物的稳定由强到弱的顺序              (化学式表示，2分)。
（5）写出元素⑨的单质与溴化钠反应的离子方程式：                              (2分)。

．实验探究：为了研究同周期元素性质递变规律，某同学自己设计了一套实验方案，并动手记录实验步骤和现象如下：(表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系)

实验步骤	实验现象
① 将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液	A．浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色。
②在盛有冷水的烧杯中滴入几滴酚酞溶液，再将一小块金属钠放入其中	B．有气体产生，溶液变成浅红色
③将镁条投入稀盐酸中	C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体
④将铝条投入稀盐酸中	D．反应不十分剧烈；产生无色气体。
⑤向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量	E．生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失

请你帮助该同学整理并完成实验报告：
（1）实验用品：试剂：金属钠、镁条、铝条、稀盐酸、AlC1₃溶液、NaOH溶液、酚酞溶液等。
实验所用到的玻璃仪器：①       、②      、③       以及胶头滴管、玻璃片等。
（2）实验内容：(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和②的化学方程式)

实验内容	①	②	③	④	⑤
实验现象（填A～F）	B

（3）此实验的结论：钠、镁、铝的金属性强弱                         。

填空题 (每空2分,共 18 分)
（1）回答下列变化是哪些能量形式间的转化：
A用蓄电池点亮灯泡           B植物的光合作用          ，C高温分解碳酸钙          
（2）书写下列物质电子式    Na₂O₂
（3）用电子式表示下列物质的形成过程
CaCl₂     
（4）根据同主族元素性质的相似性和递变性进行预测：(各2分)
①酸性强弱：H₃AsO₄           H₃PO₄（用“>”或“＜”表示，下同）
②沸点：HF     HCl
（5）推测原子序数为34的元素硒（Se）处于元素周期表中    族，关于Se的预测正确的是    

A．常温下Se单质是气体

B．Se最高价氧化物的水化物能和NaOH发生反应

C．氢化物的化学式为H2Se

D．常见的氧化物只有SeO3

锌是一种常用金属，冶炼方法有火法和湿法。
I．镓（Ga）是火法冶炼锌过程中的副产品，镓与铝同主族且相邻，化学性质与铝相似。氮化镓（GaN）是制造LED的重要材料，被誉为第三代半导体材料。
（1）Ga的原子结构示意图为____________________。
（2）GaN可由Ga和NH₃在高温条件下合成，该反应的化学方程式为______________
（3）下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是____________________（填字母序号）。

A．一定条件下，Ga可溶于盐酸和氢氧化钠

B．常温下，Ga可与水剧烈反应放出氢气

C．Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到

D．一定条件下，Ga2O3可与NaOH反应生成盐

II．工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe₂O₄，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物）湿法制取金属锌的流程如图所示，回答下列问题：

已知：Fe的活泼性强于Ni
（4）ZnFe₂O₄可以写成ZnO·Fe₂O₃，写出ZnFe₂O₄与H₂SO₄反应的化学方程式_______________________。
（5）净化I操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe²⁺氧化；第二步是控制溶液pH，只使Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是_____________________________________________________。
（6）净化II中加入Zn的目的是______________________________________________。
（7）常温下，净化I中，如果要使c(Fe³⁺) < 10^-5 mol/L，则应控制溶液pH的范围为_______________________。已知：K_sp[Fe(OH)₃] =" 8.0" × 10^-38；lg5 = 0.7

K, Fe, C, N, O, S是中学化学常见的六种元素。
（1）K位于元素周期表的第    周期第     族；N的基态原子核外有     个未成对电子。基态Fe^2＋的核外电子排布式是     
（2）用“＞”或“＜”填空：

（3）在25⁰C、l01kPa下，已知CO与NO在一定条件下反应生成N₂和CO₂，恢复至原状态，平均每转移lmol电子放热153.9kJ，该反应的热化学方程式是     
（4）钢铁在有电解质溶液存在的条件下易发生电化学腐蚀。某同学利用钢铁的电化学腐蚀原理，设计如图甲所示实验：

①写出石墨电极的电极反应式：     
②将该装置作筒单修改即可成为铁的电化学防护装置，请在图乙中的虚线框内所示位置作出修改。