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

门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。
（1）门捷列夫预言的“类硅”，多年后被德国化学家文克勒发现，命名为锗（Ge）。
①已知主族元素锗的最高化合价为+4价，其最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物。试比较元素的非金属性Si________Ge（用“>”或“<”表示）。
②若锗位于硅的下一周期，写出“锗”在周期表中的位置________。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近，预测锗单质的一种用途是________。
③硅和锗单质分别与H₂反应时，反应较难进行的是________（填“硅”或“锗”）。
（2）“类铝”在门捷列夫预言4年后，被布瓦博德朗在一种矿石中发现，命名为镓（Ga）。
①由镓的性质推知，镓与铝同主族，且位于铝的下一周期。试从原子结构的角度解释镓与铝性质相似的原因____________。冶炼金属镓通常采用的方法是____________。
②为判断Ga（OH）₃是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有GaCl₃溶液、____和____。

A、B、C、D、E五种微粒，它们可能是原子或离子，并且所含的元素都在短周期。A显负价时，不能被任何氧化剂氧化；金属B的原子核内质子数比前一周期的同族元素多8，其单质不能从CuSO₄溶液中置换出Cu；C元素有三种同位素，C_l、C₂、C₃，C₁的质量数分别为C₂、C₃的1/2和1/3；D的气态氢化物溶于水后显碱性；E是由两种不同元素组成的带负电荷的微粒，它共有10个电子，E极易与C⁺结合成中性微粒。回答：
（1）写出五种微粒的符号：A        、B        、C        、D        、E        。
（2）C的同位素名称：C₂        。
（3）C和D形成分子的电子式为        ，空间结构为        。

有A、B、C、D四种短周期元素，其原子序数依次增大。A、B可形成A₂B和A₂B₂两种化合物，B、C同主族且可形成CB₂和CB₃两种化合物。回答下列问题。
（1）B在周期表中的位置______________。
（2）CB₂通入A₂B₂溶液中可被氧化为W，方程式为____________。用W的溶液（体积为1L，假设变化前后溶液体积变化忽略不计）组装成原电池（如图所示）

电池总反应可表示为：PbO₂ +Pb+ 2W＝ 2PbSO₄ + 2H₂O 。若电池中转移0．1 mol电子时，则W的浓度由质量分数39 % （密度1．3 g·cm^－3）变为____________mol·L^－1。
（3）金属元素E是中学化学常见元素，位于元素周期表的第四周期。该元素可与D形成ED₂和ED₃两种化合物。将E的单质浸入ED₃溶液中（如下图甲所示），溶液由黄色逐渐变为浅绿色，该反应的离子方程式为_________________________。

（4）依据（3）中的反应，可用单质E和石墨为电极设计一个原电池，则在该原电池工作时，石墨一极发生的反应可以表示为________________。比较甲、乙两图，说明石墨除形成闭合回路外所起的作用是                     。

卤族元素包括F、Cl、Br等元素。
（1）下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是      。

（2）利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，下图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为      ，该功能陶瓷的化学式为      。

（3）BCl₃和NCl₃中心原子的杂化方式分别为          和        。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有___   种。

下表是元素周期表一部分，列出了九种元素在周期表中的位置:

族 周期	IA	IIA	IIIA	IVA	VA	VIA	VIIA	0
2				⑤	⑥	⑦	⑧
3	①	③	④				⑨
4	②

请用化学用语回答下列问题
（1）在上述元素中，金属性最强的是       ，在③～⑦元素中，原子半径最大的是      ；
（2）①～⑨中元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是    （填物质化学式）。写出①和④的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式                  。
（3）用电子式表示③和⑨形成的化合物的形成过程                      。
（4）表中元素①和⑦可以形成一种淡黄色物质X，写出X的电子式：           ，该物质所含化学键类型          ，0.1mol X与水反应转移电子数为：          。
（5）表中元素⑥和⑧可形成一种相对分子量为66的共价化合物Y，Y分子中各原子均达到“8电子稳定结构”，Y的结构式               。

下表为部分短周期元素化合价及相应氢化物沸点的数据：

元素性质	元素编号
A	B	C	D	E	F	G	H
氢化物的沸点（℃）	－60.7	－33.4	－111.5	100	－87.7	19.54	－84.9	－161.5
最高化合价	+6	+5	＋4		+5		+7	＋4
最低化合价	－2	－3	－4	－2	－3	－1	－1	－4

已知：①A与D可形成化合物AD₂、AD₃，可用于制备强酸甲；
②B与D可形成化合物BD、BD₂，可用于制备强酸乙。
请回答：
（1）表中属于第三周期元素的是          （用表中元素编号填写）。
写出H的最高价氧化物的结构式：                        。
（2）比较A、D、G三种简单阴离子的半径大小：r(   )＞r(   )＞r(   )。比较元素F、G的氢化物的沸点高低，并说明理由                （均用实际的元素符号表示）。
（3）由表中D元素和氢元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）________。
a．MnO₂         b．FeCl₃          c．Na₂SO₃        d．KMnO₄
（4）分子组成为ADG₂的物质在水中会强烈水解，产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是：                                         。
（5）以下说法正确的是        （填编号）。
a．元素H与元素C的单质、其氢化物、最高价氧化物的沸点都是H的高
b．工业上单质C的制备要用到单质H、G；单质C可以与强碱、F的氢化物的水溶液反应
c．能说明元素D的非金属性比A强的实验：把D的单质通入到A的氢化物的水溶液来实现

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，用元素符号或化学用语回答下列问题：

族 周期	IA		0
1	①	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA
2				②		③
3	④		⑤	⑥			⑦

（1）①和②形成的最简单有机化合物分子的结构式为_____________。
（2）下列事实能证明②的非金属性比⑥强的是
A．Na₂CO₃+SiO₂Na₂SiO₃+CO₂↑
B．SiO₂+2CSi+2CO↑
C．Na₂SiO₃+CO₂+2H₂O＝H₂SiO₃↓+Na₂CO₃
D．CH₄比SiH₄稳定
（3）写出①、③、④三种元素组成化合物的电子式___________。
（4）③、④、⑤所形成的简单离子半径由大到小的顺序：___          ____。
（5）①、②、⑦三种元素按原子个数之比为11︰5︰1组成的有机化合物中含有两个-CH₃的同分异构体有      种。
（6）最近科学家制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气(以C₄H₁₀表示）．电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2－．已知该电池的负极反应为：
C₄H₁₀＋13O^2－－26e^－===4CO₂＋5H₂O
则该电池的正极反应为__________________，电池工作时，电池中O^2－向________极移动．

A、B、C、D 4种元素，A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等；B的原子半径是其所在主族中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO₃；C元素原子的最外层电子数比次外层少2个；B的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，可与C形成化合物D₂C．
（1）B元素的名称               ；B在周期表中的位置         ；
（2）A、B形成的化合物的化学式                      ；
（3）C的元素符号________，C的最高价氧化物的化学式
（4）D的最高价氧化物对应的水化物的化学式     ．
（5）A、B、C、D四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是____________。

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，用化学用语回答下列问题：

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

（1）⑧的原子结构示意图为_________。
（2）②的气态氢化物分子的结构式为_______,②和⑦的气态氢化物的稳定性相比,其中较弱的是____(用该氢化物的化学式表示)。
（3）②、③的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是               （填化学式）。
（4）⑤、⑥元素的金属性强弱依次为___________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）④、⑤、⑥的形成的简单离子半径依次_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（6）①、④、⑤元素可形成既含离子键又含共价键的化合物，写出它的电子式：        ，形成的晶体是         晶体。

甲、乙、丙三种物质均由短周期元素组成，一定条件下，存在下列转化关系：甲＋乙→丙+H₂0
（1）若丙为Na₂CO₃，反应的化学方程式为      （任写一个）。
溶液中，所含的离子按物质的量浓度由大到小的顺序排列为      。
（2）若甲是石油裂解气的主要成分之一，乙为O₂，且甲分子和乙分子具有相同的电子数。25℃、101 kPa时，1g甲完全燃烧生成CO₂气体与液态水，放出50．5 kJ的热量，该反应的热化学方程式为       ；利用该反应设计的燃料电池中，通入甲的电极为电池的     （填“正极”或“负极”）。
（3）若甲、乙是同主族元素的化合物，丙为单质。
①丙所含元素在元素周期表中的位置为     。
②甲与水相比，热稳定性较强的是     （填化学式）。

A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，其原子序数依次增大，其中B与C同周期，D与E和F同周期，A与D同主族，C与F同主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体。请回答下列问题：
（1）元素F在周期表中的位置________。
（2）C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)________。
（3）由A、B、C三种元素以原子个数比4：2：3形成化合物X，X中所含化学键类型有______。检验该化合物中的阳离子的方法是________(用离子方程式表示)。
（4）若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，请写出D元素的最高价氧化物对应的水化物与E的最高价氧化物反应的离子方程式：________________________。若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，请写出其单质溶于强碱溶液的离子方程式：_______________。

下表是元素周期表中的一部分。

根据A—J在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题：
（1）化学性质最不活泼的元素是      ，氧化性最强的单质是    ，还原性最强的单质是     。
（2）最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是           ，酸性最强的是           ，呈两性的是               。
（3）A分别与E、F、G、H、I形成的化合物中，最稳定的是              。
（4）在B、C、D、G、I中，原子半径最大的是                      。
（5）元素C与I形成的化合物的电子式是                        。

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：

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

（1）④⑤⑥的原子半径由小到大的顺序为（用元素符号表示）                      。
②③⑦的最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序是（用化学式表示）               。
（2）写出由以上①④⑤元素构成的化合物的电子式______________________；该化合物含有的化学键类型有        。
（3）⑥的最高价氧化物分别与强酸、强碱反应的离子方程式为_______________。

下表是元素周期表的一部分。

已知A、B、C、D、E、X、Y是由表中给出元素组成的常见单质或化合物，并存在如图所示的转化关系(部分生成物和反应条件已略去)：

（1）⑧的元素符号是________。
（2）⑤与As两种元素中，非金属性较强的是________(填元素符号)。
（3）若E为氧化物，则A、X的化学式分别为________、________。
（4）Y由②⑥⑦三种元素组成，它的水溶液是一种生活中常见的消毒剂。As可与Y的碱性溶液反应，当消耗1 mol还原剂时，消耗2.5 mol氧化剂，转移5 mol电子。该反应的离子方程式为___________。

（8分)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）画出⑧原子结构示意图__________     __；
（2）④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序是________。（用离子符号表示）
（3）①-⑧的元素中，某元素气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应所得生成物溶于水，溶液呈酸性，原因是____ _  _（用离子方程式表示），该氢化物分子空间结构为______  _        ；
（4）写出由元素⑥组成的单质与元素⑤最高价氧化物对应的水化物的水溶液反应的离子方程式_  。