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

已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，B原子基态时s电子数与P电子数相等，C在元素周期表的各元素中电负性最大，D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子，E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。F原子核外最外层电子数与Na相同,其余各层电子均充满。
（1）E³⁺的价电子排布式为           。
（2）AB₃^2— 的立体构型是        ，其中A原子的杂化轨道类型是        。
（3）A₂^2— 与B₂²⁺ 互为等电子体，B₂²⁺的电子式可表示为       ___________，1mol B₂²⁺ 中含有的键数目为        。
（4化合物DC₂的晶胞结构如右图所示，形成的离子化合物的电子式为__________该离子化合物晶体的密度为a g／cm³，则晶胞的体积是        ____ cm³(只要求列算式，阿伏加德罗常数的值为N_A)。

铁是最常见的金属材料．铁能形成[Fe(H₂NCONH₂)₆](NO₃)₃[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)_x等多种配合物．
（1）基态Fe³⁺的M层电子排布式为                ；
（2）尿素(H₂NCONH₂)分子中C、N原子的杂化方式分别是               、              ；
（3）配合物Fe(CO)_x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=              ． Fe(CO)_x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(CO)_x晶体属于        (填晶体类型)．
（4）常温条件下，铁的晶体采用如图所示的堆积方式．则这种堆积模型的配位数为            ，如果铁的原子半径为a cm，阿伏加德常数的值为N_A，则此种铁单质的密度表达式为            g/cm³．

氮元素在自然界中存在多种价态，结合题干回答下列问题：
23．氮元素原子核外有              个未成对电子，最外层有              种能量不同的电子。
24．氮和磷是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是              (填编号)。
a．NH₃比PH₃稳定性强
b．氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合
c．硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性
d．氮气常温是气体，磷单质是固体
25．已知，氯胺NH₂Cl熔点-66℃，NH₄Cl熔点340℃，氯胺的电子式为           ，从物质结构的角度解释两者熔点相差较大的原因            。
26．NH₂Cl比HClO稳定性高，易水解，因水解后能产生可杀菌消毒的物质而成为饮用水的缓释消毒剂，NH₂Cl发生水解的化学方程式为        。
27．工业上利用铝粉除去含氮废水中的NO₃^－，当控制溶液pH在10.7左右时，反应过程中生成AlO₂^－、氮气和氨气，若氮气和氨气的体积比为4:1，则还原剂和氧化剂的物质的量之比为        ，若氮气和氨气的体积比为1:1，则除去0.1mol NO₃^－，消耗铝______g。

Ⅰ.硼元素B在化学中有很重要的地位。硼的化合物在农业、医药、玻璃工业等方面用途很广。请回答下列问题：
（1）写出与B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子排布简式             。从原子结构的角度分析，B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为                   。
（2）立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料。同数原子晶体的氮化硼（BN）比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是                    。
（3）在BF3分子中中心原子的杂化轨道类型是              ，SiF4微粒的空间构型是           。又知若有d轨道参与杂化，能大大提高中心原子成键能力，试解释为什么BF3、SiF4水解的产物中，除了相应的酸外，前者生成BF4-,后者却是生成SiF62-：                           。
Ⅱ．图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分---血红素的结构：

回答下列问题：
（1）根据元素电负性请判断H2N-CHO中碳和氮的化合价分别为             和            。
（2）血红素中两种氮原子的杂化方式分别为           ，             ；在图乙的方框内用“→”标出亚铁离子的配位键。

【化学——选修3：物质结构与性质】
E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素。E、G、M是位于P区的同一周期的元素，M的价层电子排布为nsⁿnp²ⁿ，E与M原子核外的未成对电子数相等；QM₂与GM₂^－为等电子体；T为过渡元素，其原子核外没有未成对电子。请回答下列问题：
（1）与T同区、同周期元素原子价电子排布式是               。
（2）E、G、M均可与氢元素形成氢化物，它们的最简单氢化物在固态时都形成分子晶体，其中晶胞结构与干冰不一样的是            （填分子式）。
（3）E、G、M的最简单氢化物中，键角由大到小的顺序为               （用分子式表示），其中G的最简单氢化物的VSEPR模型名称为            ，M的最简单氢化物的分子立体构型名称为          。
（4）EM、GM⁺、G₂互为等电子体，EM的结构式为(若有配位键，请用“→”表示)           。E、M电负性相差1.0，由此可以判断EM应该为极性较强的分子，但实际上EM分子的极性极弱，请解释其原因              。
（5）TQ在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方TQ晶体结构如下图所示，该晶体的密度为ρ g·cm^-3。如果TQ的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为N_A mol^-1，则a、b之间的距离为        cm。

V、W、X、Y、Z是由四种短周期元素中的两种或三种组成的5种化合物，其中W、X、Z均由两种元素组成，X是导致温室效应的主要气体，Z是天然气的主要成分，Y、W都既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。上述5种化合物涉及的四种元素的原子序数之和等于28；V由一种金属元素和两种非金属元素组成，其原子个数比为1︰3︰9，所含原子总数等于其组成中金属元素的原子序数。它们之间的反应关系如下图：

（1）写出W物质的一种用途               。
（2）写出V与足量NaOH溶液反应的化学方程式                    。
（3）将过量的X通入某种物质的水溶液中可以生成Y，该反应的离子方程式为                 。
（4）4 g Z完全燃烧生成X和液态水放出222.5 kJ的热量，请写出表示Z燃烧热的热化学方程式                   。
（5）在200 mL 1.5 mol·L^-1 NaOH溶液中通入标准状况下4.48 L X气体，完全反应后所得溶液中，各种离子浓度由大到小的顺序是             。
（6）Y是一种难溶物质，其溶度积常数为1.25×10^-33。将0.01 mol Y投入1 L某浓度的盐酸中，为使Y完全溶解得到澄清透明溶液，则盐酸的浓度至少应为             （体积变化忽略不计，结果保留三位有效数字）。

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。

A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示（反应条件和部分产物未标出）

（1）若A为短周期金属单质，D为短周期非金属单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，则物质C中所含化学键类型为             ，写出反应④的化学方程式                 ．
（2）若A为常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①在水溶液中进行，则反应②（在水溶液中进行）的离子方程式是          ，检验E物质中阳离子的操作和现象           ，A单质与1mol/L稀硝酸160mL恰好反应，最多消耗A单质            g．
（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式为            ，写出D单质的一种用途             ．

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．用化学用语回答下列问题：
（1）M的离子结构示意图           ；L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                ．
（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                ．
（4）Z、W各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为             ．
（5）R与Y同周期，R的单质分子R₂中有3个共价键，R与X形成化合物甲，1mol甲含18mol电子，请写出甲的结构式             ．
（6）用亚硝酸氧化化合物甲，可生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43，其中氮原子的质量分数为97.7%，该氢化物的分子式为                 ．该氢化物受撞击时完全分解为氮气和氢气，则2.15g该氢化物受撞击后产生的气体在标况下的体积为                     L．

已知A、B、C、D为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：（单位：kJ/mol），回答下面各题：

元素代号	I1	I2	I3	I4
A	2080	4000	6100	9400
B	500	4600	6900	9500
C	740	1500	7700	10500
D	580	1800	2700	11600

（1）A是          B是        C是           D是           （填元素符号）
（2）B通常显    价，B的电负性     C的电负性（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）元素C的第一电离能比D高的原因是___________________________
（4）下列元素中，化学性质和物理性质最像A元素的是               。
A.氦（1s²）  B. 铍（1s²2s²）    C. 锂（1s²2s¹）  D. 氢（1s¹）
（5）每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，请你估计B的第2次电离能飞跃数据将是第___电子。

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）：                      ；
                       。

运用元素周期律研究元素及其化合物的性质具有重要的意义。
I.部分短周期主族元素的最高价氧化物对应的水化物（浓度均为0.01mol.L^-1)溶液的PH和原子序数的关系如下图所示。
 
元素R在周期表中的位置是________________________。
元素Y和W形成的Y₂W₂型化合物中含有化学键的类型为_____________。
测定Z元素最高价氧化物对应水化物溶液物质的量浓度的方法为______________。
II.短周期元素C、O、S能形成多种化合物，如CO₂、CS₂、COS等。
下列能说明碳、硫两种元素非金属性相对强弱的是____________（填序号）
A．相同条件下水溶液的PH：Na₂CO₃>Na₂SO₄
B．酸性:H₂SO₃ >H₂CO₃
C．CS₂中碳元素为+4价，硫元素为-2价
羰基硫（COS）可作为一种熏蒸剂，能防止某些昆虫的危害，其分子结构和CO₂相似。
①羰基硫（COS）的电子式为：______________。
②羰基硫（COS）用氢氧化钠溶液处理及利用的过程如下：

已知A是一种正盐，则A的化学式为______________；若气体a为单质，反应II的离子方程式为________________________________________________。

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                         。
（3）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

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a是宇宙中最丰富的元素,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族,e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:
（1）b、c、d中第一电离能的大小顺序是      (填元素符号),e的价层电子轨道示意图为        。
（2）c的氢化物与d的氢化物的沸点大小顺序是        ；（填化学式）原因是           
（3）a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为             ;以上元素形成的分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是        、          (填化学式,写出两种)。
（4）这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸        ;（填化学式）酸根呈三角锥结构的酸是         。(填化学式)
（5） e和c形成的一种离子化合物的晶体晶胞结构如图1,则e离子的电荷为     ；其中c离子的配位数是         ；若已知该晶胞的边长为a pm，阿伏伽德罗常数为N_A，则该晶胞的密度为            g/cm³.

已知X、Y、Z、Q为短周期非金属元素，R是长周期元素，X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍；Y的基态原子有7种不同运动状态的电子；Z元素在地壳中含量最多；Q是电负性最大的元素；R⁺离子只有三个电子层且完全充满电子。
回答下列问题：（答题时，X、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示）
（1）X元素为         ，X、Y、Z中第一电离能最大的是         。
（2）已知Y₂Q₂分子存在如图所示的两种结构（球棍模型，短线不一定代表单键）：

该分子中Y原子的杂化方式是         。
（3）X与Y元素可以形成一种超硬新材料，其晶体部分结构如下图所示，有关该晶体的说法正确的是     （填写字母序号）。

A．该晶体属于分子晶体	B．此晶体的硬度比金刚石还大
C．晶体的化学式是X3Y4	D．晶体熔化时破坏共价键

（4）有一种AB型分子与Y单质分子互为等电子体，它是一种常用的还原剂，其化学式为         。
（5）R的基态原子的电子排布式为          ，R与Z形成的某离子晶体的晶胞结构如下图，则该晶体的化学式为            ，该晶体的密度为a g·cm^－3，则晶胞的体积是              cm³（用含a、N_A的代数式表示）。