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

钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量，反应原理为：
2Mn²⁺+5S₂O₈^2-+8H₂O 2MnO₄^-+10SO₄^2-+16H⁺
（1）基态锰原子的价电子排布式为 。
（2）上述反应涉及的元素属于同主族元素，其第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
（3）已知H₂S₂O₈的结构如图。

①H₂S₂O₈硫原子的轨道杂化方式为 。
②上述反应中被还原的元素为 。
③上述反应每生成1 mol MnO₄^-，S₂O₈^2- 断裂的共价键类型及其数目为 、 。
(4)一定条件下，水分子间可通过氢键将从H₂O分子结合成三维骨架结构，其中的多面体孔穴中可包容气体小分子，形成笼形水合包合物晶体。

①右图是一种由水分子构成的正十二面体骨架(“o”表示水分子)，其包含的氢键数为 ；
②实验测得冰中氢键的作用能为18.8kJ·mol^-1，而冰的熔化热为5.0kJ·mol^-1，其原因可能是 。
（5）MnO₂可用于碱锰电池材料的正极材料，加入某种纳米粉体可以优化碱锰电池的性能，该纳米粉体的结构如右图。该纳米粉体的化学式为__________。
（6）铑（Rh）与钴属于同族元素，性质相似。铑的某配合物的化学式为CsRh(SO₄)₂·4H₂O，该物质易溶于水，向其水溶液中加入一定浓度的BaCl₂溶液，无沉淀生成，该盐溶于水的电离方程式为 。

下表是元素周期表的一部分，针对表中元素，填写下列空白

主族 周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
二	Li	Be	B	C	N	O	F	Ne
三	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar

（1）比HCl、H₂S更稳定的氢化物是：__________________
（2）P、N、Mg原子半径由小到大的顺序是：_____________________
（3）Cl^—的离子结构示意图是：________________________
（4）最高价氧化物对应水化物酸性最强的是：____________（填名称）。：
（5）形成化合物种类最多的元素是：____________
（6）Si的最高价氧化物对应的水化物的化学式为：__________________
（7）Na与CuSO₄溶液反应的化学方程式为（分步写）： ；
。

I．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原子最外层电子数与核外电子总数之比为3：4，M原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3 ：4，且M原子的质子数是Y原子的2倍；N^－、Z^＋、X^＋离子半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体，请回答下列问题：
（1）写出Y、Z、N按原子个数之比1 ：1：1形成的化合物的电子式_______________。
（2）写出由X、Y、Z、M、N中某些原子形成的18电子分子和18电子离子发生氧化还原反应的离子方程式：_________________。

（3）上图表示由上述两种元素组成的气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，请写出该转化过程的化学方程式：________________。
Ⅱ．A、B、C、D是原子序数均小于20的四种元素。A与B同主族，且能形成BA₂、BA₃的型分子。B、C、D所形成的简单离子电子层结构相同，且B、C、D离子半径依次减小。请回答下列问题：
（4）D元素在元素周期表中的位置是_____。B与D所形成的化合物的化学键类型为______。
（5）将C单质的水溶液滴加到B与D所形成化合物的水溶液中，其反应的离子方程式为_。

X、Y、Z、W、L、M六种短周期主族元素的原子序数依次增大，其中X、M的单质在常温下呈气态，Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Z在同周期的主族元素中原子半径最大，W是地壳中含量最多的金属元素，L的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。
（1）L的元素符号为___________；M在元素周期表中的位置为__________________。
（2）Y、L、M的最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序是_________________。该三种酸同温同浓度的前提下，电离平衡常数最小的是_____________（填化学式）
（3）Y的最高价氧化物的电子式为__________。原子序数比Y多2的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物，此分解反应的化学方程式是____________________________。
X与Y能形成多种化合物，其中一种含有10电子的化合物是______________，该化合物可与氧气在碱性溶液的条件下形成原电池供能，写出负极涉及的电极方程式____________________。
（4）R与Y同周期，R的单质分子R₂中有3个共价键，R与L能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是_____________。

下表是元素周期表的一部分，根据表中列出的10种元素，回答下列问题。

周期族	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
2					N	O	F	Ne
3	Na	Mg	Al	Si		S	Cl

（1）非金属性最强的元素是 ；
（2）Ne原子结构示意图为 ；
（3）N和O中，原子半径较小的是 ；
（4）H₂S和HCl中，热稳定性较强的是 ；
（5）MgO和Al₂O₃中，属于两性氧化物的是 ；
（6）元素最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是 （填化学式）；
（7）SiO₂常用于制造 （填一种高性能的现代通讯材料的名称）；
（8）誉称为“绿色氧化剂”的过氧化氢，它的化学式是 ，其中氢元素与氧元素的质量比为m(H)：m(O)= ；（相对原子质量：H—1，O—16）
（9）镁是制造汽车、飞机、火箭的重要材料。写出工业上电解熔融氯化镁获得金属镁的化学方程式： 。

（Ⅰ）.A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中C、F分别是同一主族元素，A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2，F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍，E元素的最外层电子数等于其电子层数。请回答：
（1）1 mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物反应生成两种盐和水，完全反应后消耗后者的物质的量为 。
（2）A、C、F间可以形成甲、乙两种负一价双原子阴离子，甲有18个电子，乙有10个电子，则甲与乙反应的离子方程式为 ；
（3）科学研究证明：化学反应热只与始终态有关，与过程无关。单质B的燃烧热为a kJ/mol。由B、C二种元素组成的化合物BC 14g完全燃烧放出热量b kJ，写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式： ；
（4）工业上在高温的条件下，可以用A₂C与BC反应制取单质A₂。在等体积的I、II两个密闭容器中分别充入1 molA₂C和1mol BC、2 mol A₂C和2 mol BC。一定条件下，充分反应后分别达到平衡（两容器温度相等）。下列说法正确的是 。
A．达到平衡所需要的时间：I>II
B．达到平衡后A₂C的转化率：I=II
C．达到平衡后BC的物质的量：I>II
D．达到平衡后A₂的体积分数：I<II
（5）用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成化合物的溶液中构成电池，则电池负极反应式为 。
（Ⅱ）.A、B、C、D、E、F是短周期元素组成的中学常见的物质，他们的转化关系如图所示（部分反应条件略去）：
（1）若所有转化都是非氧化还原反应，B、D、E含有同种金属元素，F为强碱（部分产物略去），则B+D→E的离子方程式为 ，C为同周期元素构成的1:1型化合物，则C的电子式为 。

（2）若A、D、F为单质，B、C、E为化合物，B为两种非金属元素所组成的化合物，则E的化学式为 。A+B→C+D的化学方程式为 。

下表给出了五种元素的相关信息，其中A、B、C、D为短周期元素。

元素	相关信息
A	在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为倍受青睐的清洁燃料。
B	工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障。
C	植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂。
D	室温下其单质呈粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰。
E	它是人体不可缺少的微量元素，其单质也是工业生产中不可缺少的金属原材料，常用于制造桥梁、轨道等。

根据上述信息填空：
（1）B在元素周期表中的位置是
（2）D的单质与烧碱水溶液加热时发生自身的氧化还原反应生成两种具有强还原性的阴离子，写出该反应的离子方程式
（3）C与A形成的化合物X，分子中原子个数比为1∶2；相同条件时，相同质量时，氢气的体积为X气体体积的16倍；分子中有极性键和非极性键，可作火箭燃料。写出X分子的结构式
（4）以上这五种元素能组成一种工业上用途极广的复盐（类似明矾，含一种阴离子和两种阳离子），该物质中的A、B、C、D、E的质量比为5∶56∶7∶16∶14。请写出该化合物的化学式________

原子序数之和为16的三种短周期元素的单质X、Y、
Z，常温常压下均为无色气体，在适当条件下X、Y、Z之间可以发生如右图所示的变化。已知B分子组成中Z原子个数比C分子中少一个。请回答下列问题：

（1）元素X的原子结构示意图
（2）C与X在一定条件下生成化合物A的化学方程式
（3）常温下，C的水溶液能够使红色石蕊试纸变蓝，请用离子方程式表示变蓝的原因
（4）写出A与C反应生成Y和B的化学方程式
（5）加热条件下，C通过装有含X的黑色粉末的硬质玻璃管，黑色粉末变成紫红色，该黑色粉末的化学式 ；发生反应化学方程式为 。

Ⅰ．下面的虚线框中每一列、每一行相当于周期表的每一族和每一周期，但它的列数和行数都多于元素周期表。

I．请在下面的虚线框中用实线画出周期表第一至第六周期的轮廓，并画出金属与非金
属的分界线。（要求：左上角的第一个格是第一周期第IA族元素）
II．X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素，其中X、Z同主族，Y、Z同周期，M与X，Y既不同族，也不同周期。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍，Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。
（1）请写出下列元素的元素符号：X____________，Y____________，M____________。
（2）请写出N元素在周期表中的位置 周期、 主族；与N同族的短周期元素L，其最高价氧化物的电子式为 ；N的最高价氧化物与NaOH溶液反应离子方程式： 。
（3）Y与Z的最高价氧化物的水化物的酸性强弱 （用化学式表示）Y与Z相比，非金属性较强的元素是________________，可以证明该结论的实验是（用化学方程式表示） 。
（4）L和M 按1:4的原子个数组成的化合物甲与 X的常见气态单质乙以及NaOH溶液构成原电池，如图，试分析：

①闭合K，写出左侧A电极的反应式
②闭合K，当A电极消耗1．6g化合物甲时（假设过程中无任何损失），则右侧装置中电极上放出的气体在标准状况下的体积为 升

A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中A与C，B与D分别是同主族元素，已知B、D两元素间可形成DB₂和DB₃两种化合物，两者相对分子质量相差16；又如A、C两元素原子序数之和是B、D两元素原子序数之和的。 请回答下列问题
（1）写出由B、C两种元素形成的原子个数比为1:1的化合物的电子式：________，其晶体中所含化学键的类型有________。
（2）A₂B与A₂D的沸点：A₂B________A₂D(填“高于”或“低于”)，其原因是___________。
（3）由A、B、C、D四种元素形成的物质X，与盐酸反应能够生成具有刺激性气味的气体，写出X与盐酸反应的离子方程式：___________。
（4）碳元素的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是______。H₂O₂的化合物类型是_______(填“共价化合物”或“离子化合物”)。

有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下

元素	有关信息
X	元素主要化合价为—2，原子半径为0.074nm
Y	所在主族序数与所在周期序数之差为4
Z	原子半径为0.102nm，核外最外层电子数是其电子层数的2倍，其单质在X的单质中燃烧，产生的气体通入品红中，品红褪色。
D	最高价氧化物对应的水化物，是强电解质，能电离出电子数相等的阴、阳离子
E	单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏

请回答下列问题：
（1）X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质，其反应的化学方程式为 。
（2）E元素与Y元素可形成EY₂和EY₃两种化合物，下列说法正确的是（填序号） 。
①保存EY₂溶液时，需向溶液加入少量E单质
②通常实验室配制EY₃溶液时，直接用水溶解EY₃固体即可
③EY₂只能通过置换反应生成，EY₃只能通过化合反应生成
④铜片、碳棒和EY₃溶液组成原电池，电子由铜片沿导线流向碳棒
（3）用电子式表示D₂Z的形成过程： ，D₂Z水溶液显 性用离子方程式表示其原因 。
（4）2009年3月，墨西哥、美国等多国连接暴发甲型H1N1型流感，防控专家表示，含Y消毒剂和过氧化物可防甲型H1N1流感。YO₂是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，它可由KYO₃在H₂ZO₄存在下与D₂ZO₃反应制得。请写出反应的离子方程式： 。
（5）将一定量的Y单质通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应（已知反应过程放热），生成物中有三种含Y元素的离子，其中两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如图所示。

该苛性钾溶液中KOH的质量是 g，该反应中转移电子的物质的量是 mol。

有A、B、C、D、E、F六种主族元素，已知：
(a) A原子有四个电子层，其K、L层电子数分别与N、M层电子数相等
(b) B、C原子核外电子层比A原子少一层，B的最高正价和负价的代数和等于零．C的气态氢化物化学式是H₂C．
(c) D、E的阴离子都带一个单位的负电荷，D的阴离子电子层结构与氩原子相同．E元素没有对应的含氧酸．
(d) F与A属同一周期且是上述六种元素中原子半径最大元素。
（1）它们的元素中文名称为：A：_______ B：________ C：_______ D：_________ E：________F：__ __
（2）A、C、D、F四种元素的离子半径由大到小的顺序为 。
（3）B、C、D元素的气态氢化物的稳定性有强到弱的顺序为 。

锶（₃₈Sr）元素广泛存在于矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，在元素周期表中与₂₀Ca和₅₆Ba同属于第ⅡA族。
（1）碱性：Sr(OH)₂ Ba(OH)₂（填“＞”或“＜”）；锶的化学性质与钙和钡类似，
用原子结构的观点解释其原因是 。
（2）碳酸锶是最重要的锶化合物。用含SrSO₄和少量BaSO₄、BaCO₃、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂的天青石制备SrCO₃，工艺流程如下（部分操作和条件略）：
Ⅰ．将天青石矿粉和Na₂CO₃溶液充分混合，过滤；
Ⅱ．将滤渣溶于盐酸，过滤；
Ⅲ．向Ⅱ所得滤液中加入浓硫酸，过滤；
Ⅳ．向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸，充分反应后再用氨水调pH约为7，过滤；
Ⅴ．向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH₄HCO₃，充分反应后，过滤，将沉淀洗净，烘干，得到SrCO₃。
已知：ⅰ．相同温度时的溶解度： BaSO₄＜SrCO₃＜SrSO₄＜CaSO₄
ⅱ．生成氢氧化物沉淀的pH

物质	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀pH	1.9	7.0	3.4
完全沉淀pH	3.2	9.0	4.7

①Ⅰ中，反应的化学方程式是 。
②Ⅱ中，能与盐酸反应溶解的物质有 。
③Ⅳ的目的是 。
④下列关于该工艺流程的说法正确的是 。
a．该工艺产生的废液含较多的NH₄⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄^2-
b．Ⅴ中反应时，升高温度一定可以提高SrCO₃的生成速率
c．Ⅴ中反应时，加入NaOH溶液一定可以提高NH₄HCO₃的利用率

A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A、D及C、F分别是同一主族元素，A元素的一种核素无中子，F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍，B元素的的最外层电子数是内层电子数的2倍，E元素的最外层电子数等于其电子层数。
请回答：
（1）A、D、F形成化合物的电子式为_______。
（2）工业上在高温的条件下，可以用A₂C和BC反应制取单质A₂。在2L密闭容器中分别充入1 mol A₂C和1 mol BC，一定条件下，2 min达平衡时生成0.4 mol A₂，则用BC表示的反应速率为_____________。下列关于该反应的说法中正确的是________。
A．增加BC₂的浓度始终不能提高正反应速率
B．若混合气体的密度不再发生变化，则反应达到最大限度
C．A₂是一种高效优质新能源
D．若生成1 mol A₂，转移2 mol 电子
（3）用A元素的单质与C元素的单质及由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液构成燃料电池，写出该电池的电极反应式：负极____________，正极__________________。

X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：

（1）R在自然界中有质量数为35和37两种核素，它们之间的关系互为__________，R在元素周期表中的位置是________。
（2）Z的单质与水反应的离子方程式是______________。
（3）Y与R相比，非金属性较强的是_______（用元素符号表示），下列事实能证明这一结论的是______（选填字母序号）。
a．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态
b．稳定性XR＞YX₄
c．Y与R形成的化合物中Y呈正价
（4）根据表中数据推测，Y的原子半径的最小范围是________。