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简答题

今有甲、乙、丙、丁四种元素。已知:甲元素是自然界中含量最多的元素;乙元素为金属元素,它的原子核外K层、L层电子数之和等于M、N层电子数之和;丙元素的单质及其化合物的焰色反应都显黄色;氢气在丁元素单质中燃烧火焰呈苍白色。
(1)试推断并写出甲、乙、丙、丁四种元素的名称和符号;
(2)写出几种上述元素两两化合形成的化合物的化学式。

X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y	Y是地壳中含量最高的元素
Z	Z的基态原子最外层电子排布式为3s^23p^1
W	W的一种核素的质量数为28，中子数为14
T	常温常压下，T单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积
P	P的价层电子排布为[Ar]3d^104s^2

（1）W位于元素周期表第________周期第________族；W的原子半径比X的________(填“大”或“小”)。
（2）TY₂中心原子的杂化方式为_______；XY₂中一个分子周围有__________个紧邻分子；堆积方式与XY₂晶胞类型相同的金属有_________（从“Cu、 Mg、K、Po”中选出正确的），其空间利用率为_______。
（3）Z的第一电离能比Mg的________(填“大”或“小”)；写出Z单质与NaOH溶液反应的化学方程式                            。
（4）写出W的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式                   ；W的最高价氧化物与XY₂的熔点较高的是       ，原因是        。
（5）处理含XO、TO₂烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质T。已知：
① XO(g)+ 1/2O₂(g)=XO₂(g)      ΔH="-283.0" kJ·mol^-1      ② T(s)+O₂(g)=TO₂(g)     ΔH="-296.0" kJ·mol^-1
此反应的热化学方程式是______________________________。
（6）P在周期表的      区；P和T形成的化合物PT在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方PT晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为_________ g·cm^-3(列式并计算)。

四种元素A、B、C、D，其中A元素原子的原子核内只有一个质子；B的基态原子s能级的总电子数比p能级的总电子数多1；C元素的原子最外层电子数是次外层的3倍； D是形成化合物种类最多的元素。
（1）A、D形成的某种化合物甲是一种重要的化工产品，可用作水果和蔬菜的催熟剂，甲分子中σ键和π键数目之比为________；写出由甲制高聚物的反应方程式             。
（2）A、C形成的某种化合物乙分子中含非极性共价键，乙分子属于________（“极性分子”或“非极性分子”）；其电子式________；将乙加入浅绿色酸性溶液中，溶液变为棕黄色，写出该反应的离子方程式           。
（3）写出B的基态原子电子排布图为　　　               。与PH₃相比，BA₃易液化的主要原因是___________________________________；
（4）笑气(B₂C)是一种麻醉剂，有关理论认为B₂C与DC₂分子具有相似的结构。故B₂C的空间构型是________，其为________(填“极性”或“非极性”)分子 。

【化学－物质结构与性质】
原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同；D为它所在周期中原子半径最大的主族元素；E和C位于同一主族，F的原子序数为29。
（1）F原子基态的核外电子排布式为                   。
（2）在A、B、C三种元素中，第一电离能由小到大的顺序是             （用元素符号回答）。
（3）元素B的简单气态氢化物的沸点远高于元素A的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是                                     。
（4）由A、B、C形成的离子CAB^－与AC₂互为等电子体，则CAB^－的结构式为          。
（5）在元素A与E所形成的常见化合物中，A原子轨道的杂化类型为        。
（6）由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示，则该化合物的化学式为          。

已知M^2＋3d轨道上有5个电子，试推出：
（1）M原子的核外电子排布。
（2）M原子的最外层和最高能级组中电子数各为多少？
（3）M元素在周期表中的位置。

短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示，其中W的氧化物是酸雨形成的主要物质。

（1） 写出W的原子结构示意图：               。
（2） 将足量X的最高价氧化物通入含Y元素的阴离子溶液中。反应的离子方程式为               。
（3） 已知:①X(s) + O₂(g) ＝XO₂(g)　             ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1
②H₂(g) + 1/2 O₂(g) ＝H₂O(g)　　         ΔH＝－242.0 kJ·mol^－1
③XH₄(g) + 2O₂(g) ＝XO₂(g) + 2H₂O(g)      ΔH＝－802.0 kJ·mol^－1
则XH₄气体分解成氢气和X固体的热化学方程式为　        　　。
（4） ZO是由单质X和ZO₂反应制取单质Z的中间产物。隔绝空气时，ZO与NaOH溶液反应(产物含有一种固体单质和一种钠盐)的化学方程式为_______________。
（5） 利用原电池原理，可用W的一种氧化物、O₂和H₂O来制备W的最高价氧化物对应水化物。写出该电池负极反应式：___________。
（6） 将W的气态氢化物通入一定量的NaOH溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，生成气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。

①O点溶液中所含溶质的化学式为____________。
②a点溶液中，c(Na⁺): c(Cl^－)= _______________。

某配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素组成，其原子个数比为l4:4:5:1:1。其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素的外围电子排布为(n-1)d^n＋6ns^l，回答下列问题。
(1)元素D在周期表中的位置是                        。
（2）该配位化合物的化学式为                  。
(3)C元素可与A元素形成两种常见的化合物，其原子个数比分别为1：1和l：2，两种化合物可任意比互溶，解释其主要原因为                          。
(4)A元素与B元素可形成分子式为A₂B₂的某化合物，该化合物的分子具有平面结构，则其结构式为             。
（5）已知E的晶胞结构如下图所示，又知晶胞边长为3．61×10^-8cm，则E的密度为         ；EDC₄常作电镀液，其中DC的空间构型是        ，其中D原子的杂化轨道类型是     。

  A、B、C、D、E、F、G七种元素，试按下列所给条件推断，①A、B、C是同一周期的金属元素，原子核外有三个电子层，A的原子半径在所属周期中最大，且原子半径A>B>C；②D、E是非金属元素，它们跟氢气化合可生成气态氢化物HD和HE，室温时，D的单质是液体，E的单质是固体
③F在常温下是气体，性质稳定，是除氢气外最轻的气态④G是除氢外原子半径最小的元素
（1）A 的名称是       ，B位于周期表中第   周期第   族，C的原子结构示意图是              
（2）A元素与D元素形成化合物的电子式是                      
（3）F的元素符号是                       
（4）在上述七种元素中，最高价氧化物对应的水化物碱性最强的化学式是              ，酸性最强的化学式是           ，气态氢化物最稳定的化学式是           
（5）将C的氧化物对应的水化物投入到A的氧化物对应的水化物中，反应的化学方程式是                    

氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF₃和BN，请回答下列问题
（1）基态B原子的电子排布式为_________；B和N相比，电负性较大的是_________，BN中B元素的化合价为_________；
（2）在BF₃分子中，F-B-F的键角是_______，B原子的杂化轨道类型为_______，BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^－的立体结构为_______；
（3）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为________；
（4）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有______各氮原子、________各硼原子，立方氮化硼的密度是_______g·cm^-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为N_A）。

(12分)(1)下列原子的外围电子排布式(或外围轨道表示式)中，那一种状态的能量较低?并指出处于能量较低状态时原子中的未成对电子数

(2)31号元素镓(Ga)是半导体材料之一。
①写出镓原子的电子排布式，指出镓元素在元素周期表中的位置。
②写出镓元素的最高价氧化物、氯化物的化学式。

(8分)今有A、B、C、D四种元素，已知A元素是自然界中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第3周期第一电离能最小的元素，D元素在第3周期中电负性最大。
(1)试推断A、B、C、D四种元素的名称和符号。
(2)写出上述元素两两化合生成的常见化合物的化学式。

由下列元素在周期表中的位置，写出元素原子的价电子排布式。
（1）第4周期ⅥB族；
（2）第5周期ⅠB族；
（3）第5周期ⅣA族；
（4）第6周期ⅡA族；
（5）第4周期ⅦA族。

已知A、B、C、D、E、F、G七种元素，G原子核外有四个电子层，其余原子至多只有三个电子层，且原子序数依次递增．A、B、F位于周期表的s区，A原子中电子层数和未成对电子数相同，B和A同族且位于A的下一周期，C元素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，E的基态原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍，F与E不同周期且F在其周期中的电负性最大，G原子d轨道有7个电子．
请回答下列问题：
（1）G基态原子的核外电子排布式是          ；
（2）C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是：    
（3）下列有关上述元素的说法中，不正确的是      （填字母）
a．B单质的熔点在同族单质中最高
b.1mol A 2E的晶体中含有4mol氢键
c．SiO44-与FE4-互为等电子体
d．C₃ A₆直链分子中C原子采取sp、sp3两种杂化方式
（4）ACD分子中含    个σ键。
（5）GCl₃能与NH₃反应形成一种六配位的配合物，两个氯离子位于外界，则该配合物的化学式为         ；
（6）C的单质是一种层状结构，B的离子位于C单质的层间、其投影位于层面内六圆环的中央，B和C 形成一种化合物，“•”表示B离子的位置，平行四边形表示在此二维图形上画出的一个晶胞．则该化合物的化学式为           。

在原子序数1—18号元素中，按要求用合适的化学用语填空
（1）与水反应最剧烈的金属是_____________。
（2）与水反应最剧烈的非金属单质是_____________。
（3）原子半径最小的元素是_____________。
（4）气态氢化物最稳定的化学式是_____________。
（5）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的化学式是_____________。
（6）电子数为10的分子（写5个）

A、B、C、D、E 五种短周期主族元素分占三个周期。A、B、C为同一周期依次相邻的3种元素；A和C的原子核外P能级中都有两个未成对电子，其中A的P能级有一个空轨道；E原子的电子层数等于最外层电子数，D的原子序数是E的1/13倍。请回答相关问题：
（1）A元素在周期表中的位置      ；写出B的电子排布式        。
（2）比较C和E简单离子半径大小：       (用离子符号表示)；比较B和C第一电离能大小:               (用元素符号表示)。
（3）元素E的一种常见的可溶性盐溶液呈酸性，其原因是（用离子方程式表示）：        。
（4）X、Y、Z、甲、乙、丙是由A、B、C分别与D形成的化合物，六种化合物可以排成下表，其中同一横行的分子中电子数相同，同一纵行的物质所含元素种类相同，其中X、Y、甲常温常压下为气体，Z、乙、丙常温常压下为液体。

①丙的电子式为                   。
②若化合物甲的电子数与C元素的单质C₂相同，则甲的结构式为               ；
③乙的分子式为B₂D₄，乙和丙常作火箭推进器的燃料，反应后的产物无污染。已知8g液态乙与足量液态丙完全反应，产物均为气体时，放出热量为160.35kJ，试写出该反应的热化学方程式：                                                。