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

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：                                                。

W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，它们中的两种或三种元素组成化合物甲、乙、丙、丁，几种物质的转化关系如图I所示。常温下0．01mol/L^-1丙溶液
PH=12；XY₂分子是非极性分子，但科学家在特殊条件下制得了XY₂的原子晶体，其晶胞结构如图II所示。请回答下列问题：

（1）甲与乙反应的化学方程式是______。
（2）甲的中心原子杂化轨道类型为_____；
XY₂分子中，键与π键的数目之比为_________；
XY₂原子晶体的1个晶胞中含有_______个原子。
W、X、Y、Z四种元素电负性由大到小的顺序是_______（用元素符号表示）。
工业上用氯气与潮湿的丁反应制备次氯酸的酸酐（棕黄色气体），同时生成小苏打和食盐混合物，反应的化学方程式是______________________________。

元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律，下面是八种短周期元素的相关信息（已知铍的原子半径为0.089nm）

元素代号	A	B	C	D	E
原子半径/nm	0.16	0.143	0.102	0.099	0.074
主要化合价	+2	+3	+6，-2	-1	-2

F原子中无中子，G最高正价数与负价数相等，且最外层电子数是次外层的二倍，H元素单质焰色反应呈黄色(用相应的元素符号完成下列空白)
（1）B元素在元素周期表中的位置___________________，上述八种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是__________，A离子的结构示意图_______________。
（2）用电子式表示A、D形成化合物的过程：____________________________________。H、E形成原子个数比为1：1的化合物的电子式为___________，含有的化学键类型为____________。C₂D₂的电子式为______________________。
（3）下列说法能说明D的非金属性比C强的选项____________
①H₂CO₄比HDO稳定②HDO₄比H₂CO₄酸性强③C^2-比D^-易被氧化④HD比H₂C稳定⑤铜与HD不反应，但能与浓H₂CO₄反应⑥铁与D₂加热生成FeD₃，铁与C加热生成FeC⑦C原子与D原子电子层数相同，D原子半径小于C原子。
A、全部    B、②③④⑥⑦  C、①②④⑤⑥   D、除①以外
（4）A、B、C、D、E形成的简单离子半径由大到小的顺序为_______________________。（用具体离子符号表示）
（5）C单质与H的最高价氧化物对应水化物在加热条件下能发生反应，若有3mol的C参与反应，转移4N_A的电子，请写出离子反应方程_______________________________________，氧化剂与还原剂的质量之比_____________________。

(13分)有短周期元素A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大。其中A是周期表中原子半径最小的元素，B的核外有两个电子层，其核外电子数为两层电子数之差的三倍；A、E和D、F分别同族。D的最外层电子数等于B的原子序数。试根据以上叙述回答：
(1)写出元素符号：C____________、D____________、E_____________、F_____________；
(2)写出由A、D、E、F四种元素组成的两种盐反应的离子方程式________________________；
(3)E单质点燃时生成的淡黄色固态化合物与水反应的化学方程式：______；
（4）A与C的最低价形成的化合物为M：
① 设计简单实验验证M的浓溶液的酸碱性________________________。（写出操作、现象和结论）
②写出M催化氧化的化学方程式_________________。

现有X、Y、Z、W、R五种元素，其中前四种为短周期主族元素。X原子的最外层电子数是核外电子层数的3倍，Y的最高正价与最低负价的代数和为6；X、Z同主族，W与X、Y均不同周期，R²⁺的价电子排布式为3d⁵。
（1）R元素在周期表中的位置              ；W₂X₂的电子式           。
（2）X、Y、Z的最低价氢化物中：沸点最高的是         （填化学式）；共价键键能最小的是         ；X、Y、Z的杂化类型        （填相同或不相同）。
（3）若R的晶体中每个晶胞平均含有2个R原子，请在下图晶胞中用•标出未画出的R原子。

（4）将1.19g ZXY₂溶于100ml水中发生非氧化还原反应，生成2种酸，反应方程式为                       ；所得溶液中阴离子浓度由大到小的顺序是                     。

已知A、B、C、D、E是短周期中的5元素，它们的原子序数依次增大。A是原子半径最小的元素，C、D在元素周期表中处于相邻的位置，B原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。E元素与D元素同主族；E的单质为黄色晶体，易溶于二硫化碳。回答下列问题：
（1）元素D在周期表中的位置是                        。
（2）画出E的阴离子的结构示意图：                                  。
（3）写出一种由A、B、C、D四种元素组成的离子化合物的化学式：              。
写出一种由A、C、D三种元素组成的共价化合物的化学式：                 。
（4）将9 g B单质在足量的D单质中燃烧，所得气体通入1 L 1 mol·L^－1NaOH溶液中，
完全吸收后，溶液中大量存在的阴离子是                 。

(12分)下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑨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	⑨

（1）在①～⑨元素中，金属性最强的元素是       ，氧化物有两性的
元素是        。（均填元素符号）
（2）元素⑦与元素⑧相比，⑧的非金属性较强，下列表述中能证明这一事实的是   　　
a．常温下⑦的单质和⑧的单质状态不同　　
b．⑧的氢化物比⑦的氢化物稳定
c．一定条件下⑦和⑧的单质都能与氢氧化钠溶液反应
d．⑦的氧化物的水化物比⑧的氧化物的水化物酸性弱
设计一个简单实验，证明元素⑦与元素⑧的非金属性强弱，只写出反应的化学方程式（不写实验步骤）______________________________________
（3）⑤与⑥两元素最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式为 _____________________________________________________
（4）③的氢化物的电子式为__________________
（5）①④⑤三种元素形成的最简单一种化合物含有的化学键类型有              

【选修3-物质的结构与性质】

上表为周期表的一部分，其中的编号代表所对应的元素。请回答下列问题：
（1）⑨号元素的基态原子的价电子排布式是________，与其同周期，且基态原子的核外未成对电子数最多的元素是______(写出元素符号)，②号元素基态原子的电子排布图为___。
（2） ①号与③号元素形成的含有18电子的物质为________(写出名称)，②号与③号元素形成的，能造成温室效应的物质的空间构型为________。
②、④、⑧三种元素的原子形成的晶体，其晶胞的结构特点如图所示，则该化合物的化学式为________(用对应的元素符号表示)，常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因是____________。

（3）①、②两种元素能形成多种平面形分子，其中有一种相对分子质量最小，有关该分子的说法中正确的是________。
a．该分子属于含有极性键的非极性分子b．该分子含有4个σ键和1个π键
c．该分子中的②原子采取sp²杂化d．该物质易溶于水，并能和水反应得到酒精
（4）某元素的价电子排布式为nsⁿnp^n＋1，该元素可与元素①形成含有10个电子的分子X，将过量的X通入盛有硫酸铜溶液的试管里，产生的现象为_______。
（5） 若D元素与Fe元素形成某种晶体如图所示。若晶胞的边长为a nm，则合金的密度为________g/cm³。

前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，平且A^—和B⁺的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。
回答下列问题：
（1）D²⁺的价层电子排布图为_______。
（2）四种元素中第一电离最小的是________，电负性最大的是________。（填元素符号）
（3）A、B和D三种元素责成的一个化合物的晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为_________________；D的配位数为___________；
②列式计算该晶体的密度_______g·cm^-3。
（4）A^-、B⁺和C³⁺三种离子组成的化合物B₃CA₆，其中化学键的类型有_________；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为________，配位体是      。

金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：
(1)Ni原子的核外电子排布式为______________________________；
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni²⁺和Fe^2＋的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO ________ FeO(填“<”或“>”)；
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为_______________、_______________；
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为_______________；

(5)丁二酮肟常用于检验Ni²⁺：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni²⁺反应可生成鲜红色沉淀，其结构如右上图所示。
①该结构中，碳碳之间的共价键类型是键，碳氮之间的共价键类型是______________，氮镍之间形成的化学键是_______________；
②该结构中，氧氢之间除共价键外还可存在_______________；
③该结构中，碳原子的杂化轨道类型有_______________。

近现代战争中，制造坦克战车最常用的装甲材料是经过轧制和热处理后的合金钢，热处理后整个装甲结构的化学和机械特性和最大限度的保持一致。钢中合金元素的百分比含量为：铬0.5~1.25 镍0.5~1.5 钼0.3~0.6 锰0.8~1.6 碳0.3
（1）铬元素的基态原子的价电子层排布式是                 。
（2）C元素与其同主族下一周期元素组成的晶体中，C原子的杂化方式为　　　　.
（3）Mn和Fe的部分电离能数据如表：

元   素	Mn	Fe
电离能 /kJ·mol^－1	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

 
根据表数据，气态Mn^2＋再失去一个电子比气态Fe^2＋再失去一个电子难，其原因是         。
（4）镍（Ni）可形成多种配合物，且各种配合物有广泛的用途。
某镍配合物结构如右图所示，分子内含有的作用力
有               （填序号）。
A．氢键     B．离子键    C．共价键   D．金属键   E．配位键
组成该配合物分子且同属第二周期元素的电负性由大到小的顺序是   　　     。
（5）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)₄，呈四面体构型。423K时，Ni(CO)₄分解为Ni和CO，从而制得高纯度的Ni粉。试推测：四羰基镍的晶体类型是   　　      
（6）铁能与氮形成一种磁性材料，其晶胞结构如右图所示，则该磁性材料的化学式为              

以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因发现“准晶体”而独享2011年诺贝尔化学奖以及奖金。现在，准晶体已在很多应用领域“大展拳脚”，可用来制造不粘锅、发光二极管、热电转化设备等。
（1）铁在周期表中的位置              ，铝的原子结构示意图为          ；
（2）工业炼铝用的原料是       （填Al₂O₃或AlCl₃），不用另一种的原因是     
                                                               ；
（3）铜在潮湿的空气中会生成铜绿，写出该反应方程式
                                                           ；
（4）用电解法制Fe(OH)₂沉淀，下列可做电解质溶液的是     

A．纯净水

B．NaCl溶液

C．NaOH溶液

D．CuCl2溶液

分）【化学选修
A-I为原子序数递增的前4周期的元素，已知A原子的最外层电子是次外层电子数的2倍，D为周期表中电负性最大的元素，F与C位于同一主族，E与G在周期表的位置是上下相连，两元素所在主族中所有元素都是金属，H为应用最广泛的金属；I处于周期表中的第二副族。请回答下列问题：（以下问题中的所有原子都必须在上述元素中寻找）
（1）B单质分子中 键数目比为____。B、C、D第一电离能由小到大的顺序为__________（填写元素符号）。
（2）H元素原子的价层电子排布式为____，H^3＋离
子可以与上述元素中的三种形成的某阴离子生成血红色
络合物；该阴离子又与A-I元素中的某些原子形成的分
子互为等电子体，这种分子的化学式为____（写一种即
可）．该阴离子空间构型为____。
（3）D与G可以形成下图的晶胞，则黑点表示的是元素____（填写元素符号），该元素原子在该晶胞中的配位数为____．

（4）若将上述晶胞圆圈对应的原子所在上下两层平面原子，按两条相互垂直的对角线上各去掉该原子2个（共去掉4个），并将小点和圆圈对应的原子更改为另外两种元素的原子，则这个晶胞化学式为____，若再将留下的所有原子换成另外一种新元素的原子，成为另外一种晶胞，该成键原子键角为    ；（5）已知，F单质晶体的原子堆积为ABAB型，那么，该晶体的空间利用率为____。如果F单质的摩尔质量为M，晶胞棱长为a，晶胞高度为c则，该晶体密度表达式为____。（阿伏加德罗常数用表示，不化简）如果F的原子半径为R，用R表示的晶胞高度为____。

（1）碳、氮、氧的第一电离能大小顺序为             ，氧原子电子排布式为       。
（2）氨分子氮原子杂化类型        ，氨水中四种氢键哪一种是主要的         ，规律是什么？                   。画出氢氟酸溶液中最主要氢键                  。
                                
（3）DNA中四种碱基间通过氢键可能的配对方式，用虚线把氢键表示出来

（4）试分析富马酸的K₂大于其顺式异构体马来酸K₂的原因。

（5）下表是三种火箭推进剂的沸点，为什么火箭推进剂选择氮元素？               。

物质	H2	N2H4	H2NN(CH3)2
沸点／℃	-252．8	113．5	～116

（6）常压下，水冷却至0 ℃以下，即可结晶成六方晶系的冰。日常生活中见到的冰、霜和雪等都是属于这种结构，其晶胞如下图所示（只显示氧原子，略去氢原子），晶胞参数侧棱c＝737 pm，菱形底边a＝452 pm，底面菱形的锐角是60°。

回答下列问题：
①计算晶胞中含有几个水分子。 ②计算冰的密度。

近现代战争中，制造坦克战车最常用的装甲材料是经过轧制和热处理后的合金钢，热处理后整个装甲结构的化学和机械特性和最大限度的保持一致。钢中合金元素的百分比含量为：铬0.5~1.25 镍0.5~1.5 钼0.3~0.6 锰0.8~1.6 碳0.3
（1）铬元素的基态原子的价电子层排布式是                 。
（2）C元素与其同主族下一周期元素组成的晶体中，C原子的杂化方式为　　　　.
（3）Mn和Fe的部分电离能数据如表：

元   素	Mn	Fe
电离能 /kJ·mol^－1	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

 
根据表数据，气态Mn^2＋再失去一个电子比气态Fe^2＋再失去一个电子难，其原因是         。
（4）镍（Ni）可形成多种配合物，且各种配合物有广泛的用途。
某镍配合物结构如右图所示，分子内含有的作用力
有               （填序号）。
A．氢键     B．离子键    C．共价键   D．金属键   E．配位键
组成该配合物分子且同属第二周期元素的电负性由大到小的顺序是   　　     。
（5）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)₄，呈四面体构型。423K时，Ni(CO)₄分解为Ni和CO，从而制得高纯度的Ni粉。试推测：四羰基镍的晶体类型是   　　      
（6）铁能与氮形成一种磁性材料，其晶胞结构如右图所示，则该磁性材料的化学式为