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填空题

下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①～⑩种元素,填写下列空白:

主族 周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0族
一	①
二				②	③	④	⑤
三	⑥		⑦			⑧	⑨	⑩

(1) 在这些元素中,化学性质最不活泼的是:       (填元素符号)。
(2) 元素②和③非金属性较弱的是___________(填元素符号)，画出元素③原子结构示意图_______________________。
(3) ④和⑧气态氢化物的稳定性较强的是_____________(填化学式)。
(4) 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___________________。
（5）用电子式表示元素①和⑤所形成化合物的形成过程：________________________。
（6）⑤⑥⑦三种元素分别形成的单核离子半径由大到小顺序为________________(填离子符号)。
（7）元素①和④按原子个数比1：1形成的化合物分解的化学方程式_________________。
（8）写出元素⑦和⑨最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式_________________。

神舟十号飞船是中国“神舟”号系列飞船之一，它是中国第五艘搭载太空人的飞船。神舟十号飞船发射成功后，将与2011年发射升空的天宫一号目标飞行器进行交会对接，开展相关空间科学试验。火箭推进器是成功发射的重要因素，事实上，推进器的发展经历了一个漫长的过程。
（1）20世纪前，黑火药是世界上唯一的火箭推进剂，黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成，黑火药爆炸的化学方程式为：S+3C+2KNO₃＝K₂S+N₂↑+3CO₂↑。
①K₂S的电子式为                     。
②取黑火药爆炸后的残留固体，加水溶解过滤，得到滤液。写出检验此溶液中是否含有K^＋的实验操作方法                         。
（2）20世纪60年代，火箭使用的是液体推进剂，常用的氧化剂有四氧化二氮、液氧等，可燃物有肼（N₂H₄）、液氢等。
①肼（N₂ H₄）溶于水显碱性，其原理与氨相似，但其碱性不如氨强，写出其溶于水呈碱性的离子方程式：                               。
②一种与N₂ H₄电子数相等的绿色氧化剂，能将油画表面黑色的PbS氧化成白色的PbSO₄，使油画变白、翻新，化学方程式为：                               。
（3）以上的火箭推进剂一般含有氮元素，含氮化合物种类丰富。有一含氮化合物，具有很强的爆炸性,86g该化合物爆炸分解会生成标况下N₂67. 2L和另一种气体单质H₂。写出其爆炸的化学方程式                。

根据要求填空：
（1）铜元素原子的简化电子排布式：                             ；
（2）溴元素的原子结构示意图：                                  ；
（3）Fe³⁺的外围电子的电子排布图：                                      。

有A、B、C、D、E五种短周期元素，已知相邻的A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，在周期表中的位置如图所示。E的单质可与酸反应，1molE单质与足量酸作用，在标准状况下能产生33.6LH₂；E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同。回答下列问题：

（1）①A与E形成的化合物的化学式是                     。
②B的最高价氧化物化学式为                         。
③C的元素名称为                                    。
（2）D的单质与水反应的方程式为：                                          。
（3）向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至过量，观察到的现象是                                                 ，有关反应的离子方程式为：
                                 ，                                     。

碳元素是形成单质及其化合物种类最多的元素。回答下列有关问题。
（1）碳元素可形成多种不同形式的单质，下列是几种单质的结构图
a     b       c
观察上述结构，判断a中碳原子的杂化方式为      ，b对应的物质是       ，
c是C₆₀的分子结构模型，在每个C₆₀分子中形成的σ键数目为          。
（2）在C₆₀单质中，微粒之间的作用力为               ，C₆₀能与金属钾化合生成具有超导性的K₃C₆₀，在K₃C₆₀中阴阳离子个数比为1∶3，则K₃C₆₀属于        晶体。
（3）CO是碳元素的常见氧化物，分子中C原子上有一对孤对电子，与N₂互为等电子体，则CO的结构式为       ；写出另一与CO互为等电子体的化学式      。
（4）CO可以和很多过渡金属形成配合物。金属镍粉在CO气流中轻微地加热，可生成液态的Ni(CO)₄，用配位键表示Ni(CO)₄的结构为                     ；写出基态Ni原子的电子排布式                 。
（5）科学发现，C和Ni、Mg元素的原子形成的晶体也具有超导性，其晶胞的结构特点如右图，则该化合物的化学式为      ； C、Ni、Mg三种元素中，电负性最大的是           。

（6）碳的氢化物甲烷在自然界中广泛存在，其中可燃冰是有待人类开发的新能源。可燃冰是一种笼状结构，CH₄分子存在于H₂O分子形成的笼子中（如右图所示）。两种分子中，共价键的键能   ；CH₄分子与H₂O分子的分子量相差不大，但两种物质的熔沸点相差很大，其主要原因是                                    。

四种短周期元素在周期表中的位置如图，其中只有M为金属元素。
请回答下列问题：
(1)这些元素的氢化物中，水溶液碱性最强的是________(写化学式)，该氢化物的电子式为________。
(2)元素X和元素Y的最高价氧化物对应水化物的酸性较弱的是________，列举一个化学方程式证明________________________。
(3)元素Z与元素M组成的化合物中所含化学键类型为________，元素Z与元素X组成的化合物中所含化学键类型为________。

A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期的元素，它们在元素周期中的位置如下图所示：

⑴写出G的基态原子核外电子排布式：__________________。
⑵B元素氢化物接近沸点的蒸气的相对分子质量测定值比用化学式计算出来的相对分子质量大一些，其原因是：                         。
⑶EB晶胞如右图所示，EB晶体中E^2＋的配位数为              ，EB晶体

和NaCl晶体中离子排列方式相同，其晶格能分别为：
EB－3401kJ/mol、NaCl－786kJ/mol。导致两者晶格能差异的主要
原因是_______________________________________________。
⑷请用原子结构的知识解释检验D元素时焰色反应产生的现象的原因是                  

在H，H，H，Mg，Mg，O，O，O中共有______种元素，______种原子，中子数最多的是     。D₂¹⁸O的相对分子质量是______。

利用周期表中同族元素的相似性，可预测元素的性质。
（1）P元素的基态原子有_______个未成对电子，白磷的分子式为P₄，其结构如下图所示。

科学家目前合成了N₄分子，N原子的杂化轨道类型是________，N -N键的键角为________；N₄分解后能产生N₂并释放出大量能量，推测其用途为________。
（2） N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为________。
（3）立方氮化硼晶体的结构如下图所示：

该晶体中，B原子填充在N原子的________空隙，且占据此类空隙的比例为________ (填百分数)。
（4） N与As是同族元素，B与Ga是同族元素，立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是________；立方砷化镓晶体的晶胞边长为a pm，则其密度为________g·cm^-3 (用含a的式子表示，设N_A为阿伏加德罗常数的值)。

填空题
（1）碳原子最外电子层含有__________个电子，一个碳原子可以跟其他非金属原子形成__________共价键。
（2）在有机合成过程中，引入碳碳双键的三种方法是_____________、________________、_____________。
（3）根据官能团不同，单糖可分为_______________和________________________。
（4）核酸分为DNA和RNA，DNA的主要功能是________________；RNA的主要功能是____________。

周期表前四周期的元素Q、R、X、Y、Z原子序数依次增大，Q元素的原子形成的离子就是一个质子；R基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；X基态原子s能级的总电子数比p能级的总电子数多1；Y原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；Z原子的价电子排布为3d⁷4S²。
回答下列问题：
（1）R、X、Y中第一电离能最大的是         （填元素符号），其中Y原子的电子排布式为           。
（2）Q、R元素形成的某分子中共有14个电子，该分子中R原子采取                 杂化，该分子的立体构型为                。
（3）RY可以和很多过渡金属形成配合物，如Fe( RY)₅、Ni(RY)₄。其中Fe(RY)₅常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe (RY)₅晶体属于             （填晶体类型）。RY与N₂互为等电子体，与RY互为等电子体的离子有                （任写一种）。
（4）向含Z²⁺的溶液中加入过量的氨水，并通入适量的Y₂气体，生成有[Z(NH₃)₆]³⁺离子，则该反应的离子方程式为                  。

已知由短周期常见元素形成的纯净物A、B、C、D、E、F、X转化关系如下图所示，B、X为单质，D常温下为无色液体，A、B含同一种元素。（某些产物可能略去）

请回答下列问题：
（1）若E是有色气体，F是一元强酸，反应①是工业制备F的第一步反应。
①写出A与X反应的化学方程式：                          。
②A的分子结构模型为                            。
③已知常温下46g气体E发生反应③放出46kJ热量，写出气体E与H₂O反应的热化学方程式                   。
④在常温下，向V₁LpH=a的A溶液中加入V₂LpH=b的盐酸，且a+b=14，若反应后溶液的pH＜7，则V₁和V₂的关系为V₁          V₂（填无法确定），所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序可能是                      。（写出一种情况即可）
（2）若E为无色无味气体，F是二元弱酸。
①E的电子式为                    ；
②将少量气体E通入氢氧化钡溶液中得不溶物H，H的Ksp=8.1×10^—9。现将该沉淀放入0.1mol/L的BaCl₂溶液中，其Ksp             ，（填：增大、减小或不变），此时，组成不溶物H的阴离子在溶液中的浓度为         mol/L。

原子序数依次增大的X、Y、Z、M、N五种元素，XZ₂是引起温室效应的主要气体，M最外层电子数是电子层数的2倍，，N²⁺核外3d有9个电子，请回答下列问题：
（1）N位于元素周期表的         区，X、Y、Z的电负性最大的为                。
（2）XZ中中心原子杂化方式为            。
（3） Z的氢化物(H₂Z)在乙醇中的溶解度大于H₂M，其原因是                        。
（4）Na₂M₂Z₃还原性较强，在溶液中易被Cl₂氧化成MZ，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为                                           。
（5）N与Y可形成的一种具有良好的电学和光学性能的化合物，其晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为         。

 

( 7分 )同一周期的主族元素，从左到右，原子半径逐渐           ，得电子能力逐渐______，非金属性逐渐______；同一主族元素，从上到下原子半径逐渐         ，失电子能力逐渐______，单质的还原性逐渐______，氧化性逐渐______。

(1)下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中：

①ⅡA族元素的价电子数      。
②第三周期元素的最高化合价      。
③F^－、Na^＋、Mg^2＋、Al^3＋的离子半径      。
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3；N^－、Z^＋、X^＋的半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体。据此回答：
①N的最高价氧化物对应的水化物的化学式为        。
②X、Y、Z元素符号分别为：X       、Y       、Z       。
③工业上制取单质M的化学方程式为_____________________________ 。