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推断题

A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的短周期主族元素，A的原子核内无中子，B、F在元素周期表中的相对位置如图，B与氧元素能形成两种无色气体，D是地壳中含量最多的元素，E是地壳中含量最多的金属元素。

B
		F

（1）BF₂的结构式为____________。
（2）D和F的氢化物中沸点较高的是_________（填化学式）。
（3）实验室制取G₂气体的离子方程式为______________。
（4）在微电子工业中，C的最简单气态氢化物的水溶液可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为____________________。
（5）FD₂气体通入BaCl₂和C的最高价氧化物对应的水化物的混合溶液中，生成白色沉淀和无色气体，有关反应的离子方程式为___________________________________________________。
（6）火箭使用B₂A₈C₂作燃料，N₂O₄为氧化剂，燃烧放出的巨大能量能把火箭送入太空，并且产生三种无污染的气体，其化学方程式为_______________________.
(7)上述元素可组成盐Q：CA₄E(FD₄)₂。向盛有20mL0.5mol/LQ溶液的烧杯中加入12mL2.0mol/LBa(OH)₂溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为_________。

【化学—选修3：物质结构】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。其中A原子核外有三个未成对电子； B元素是地壳中含量最多的金属元素；C原子核外的M层中有两对成对电子；D是使用最广泛的合金的主要成分。E原子核外最外层只有1个电子，其余各层电子均充满。请根据以上信息，回答下列问题：(答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
（1）E⁺离子的最外层电子排布式_____________ ，A、B、C的第一电离能最小的是____________ 。
（2）A的最高价含氧酸分子中心原子是____________________杂化。
（3）A、B形成某种化合物的晶胞结构如下图一所示(“O”表示B原子)，则其化学式为________ ，一个A原子周围距离最近且等距的A原子有_____________个。B原子的堆积方式与下图中的_______相同。(填“图二”或“图三”)

（4）1183 K 以下D 晶体的晶胞为钾型，而1183 K 以上则转变为铜型，在两种晶胞中最邻近的D 原子间距离相同，则两种晶体中原子的空间利用率之比为____(可用根号表示)。
（5）开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。分子X 可以通过氢键形成“笼状结构”而成为潜在的储氢材料。X 一定不是______(填标号)。
A. H₂O        B. CH₄        C. HF            D. CO(NH₂)₂

【化学——选修3：物质结构与性质】
有A、B、C、D四种元素。已知A原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大。B 的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同，B位于元素周期表的s区。C元素原子的外围电子层排布式为ns^n-1np^n-1。 D原子M能层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个。请回答下列问题：
（1）ACl₃分子中A的杂化类型为             。ACl₃分子的空间构型为          。
（2）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，
该同学所画的电子排布图违背了                          。

（3）A、B、C三元素原子第一电离能由大到小的顺序为             (用元素符号表示)。C₆₀分子中每个原子只跟相邻的3个原子形成共价键，且每个原子最外层都满足8电子稳定结构，则C₆₀分子中π键的数目为                    。
（4）D的基态原子有     种能量不同的电子；D²⁺ 的价电子排布式为              ；下图           （填甲、乙或丙）表示的是D晶体中微粒的堆积方式。若该晶体中一个晶胞的边长为a cm，则D晶体的密度为                 （写出含a的表达式，用N_A表示阿伏加德罗常数的值）。若D的原子半径为r ，则D晶胞这种堆积模型的空间利用率为                       。（用含r的式子表示，不需化简）

甲                 乙                    丙

X、Y、Z三种短周期元素，其中X元素的原子序数大于Y，且X、Y的氧化物都是形成酸雨的主要物质。Z是地壳中含量最高的金属元素；而地壳中含量最高的非金属元素与X同主族、与Y同周期。
（1）实验室用H₂XO₄制取XO₂气体的化学反应方程式为                   。（请用具体元素符号表示化学式，下同）
（2）t℃时，0.1 mol·L^-1的NaHXO₃溶液pH=6，该溶液中各离子浓度由大到小顺序排列为           。
（3）请写出Z的氧化物与烧碱溶液反应的离子方程式                           。
（4）一定条件下，YO与YO₂存在下列反应：YO(g)+ YO₂(g) Y₂O₃(g)，其平衡常数表达式为K=        。
（5）工业上用氧化YH₃法制取YO，该反应的热化学方程式为：
4YH₃(g)+5O₂(g)=4YO(g)+6H₂O(g)   △H="-905.8" kJ·mol^-1；
已知Y₂(g)+O₂(g)=2YO(g)   △H="+180" kJ·mol^-1，则YH₃与氧气反应产生两种无污染物质的热化学式为                     。
（6）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。

①导线中电子移动方向为________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
③该储氢装置的电流效率η＝____________________。
(η＝×100%，计算结果保留小数点后1位)

已知 X、Y、Z、Q、R、E六种元素中，原子序数X＜Y＜Z＜Q＜R＜E，其结构或性质信息如下表。

元素	结构或性质信息
X	原子的L层上s电子数等于p电子数。
Y	原子核外的L层有3个未成对电子。
Z	在元素周期表的各元素中电负性仅小于氟。
Q	单质常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子。
R	核电荷数是Y与Q的核电荷数之和
E	原子序数比R大3

请根据信息回答有关问题：
（1）元素Y_­的原子核外共有             种不同运动状态的电子，有           种不同能级的电子。
（2）X、Y、Z三种元素的电负性由高到低的排列次序依次为(写元素符号)                。
（3）X、Z、Q元素均表现最低化合价时的三种氢化物中，沸点由高到低的排列次序依次为(写化学式)                         。
（4）R的最高化合价为              。R的一种配合物的化学式为RCl₃·6H₂O。已知0.01 molRCl₃·6H₂O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02 mol AgCl沉淀。此配合物最可能是           。
A．[R(H₂O)₆]Cl₃                    B．[R(H₂O)₅Cl]Cl₂·H₂O
C．[R(H₂O)₄Cl₂]Cl·2H₂O              D．[R(H₂O)₃Cl₃]·3H₂O
（5）元素E能形成八面体构型的配合物离子[E (YH₃) _x Q ₂]⁺，则中心离子为(写化学式)       ，配位体为(写化学式)                      ，x 的值为               。
（6）Y的最低价氢化物与Z的一种氢化物反应，生成的两种产物均不污染环境，其反应的化学方程式为                        。

Ⅰ、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、BA₃两种化合物。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：
①D元素在元素周期表中的位置是______________。
②A与D所形成的化合物的电子式为___________________。
③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，其反应的化学方程式为_______________ 。
Ⅱ、由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。

（1）若A为金属钠， A与水反应的离子方程式为                       。
（2）若A为过氧化钠， A与水反应的化学方程式为                     。
（3）A不论是Na还是Na₂O₂，依据转化关系判断物质D是                ，
（4）向30ml某浓度的B溶液中通入CO₂气体后得溶液M,因CO₂通入量的不同，溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入0.1mol/L盐酸，产生的气体V(CO₂)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示两种情况（不计CO₂的溶解)，则曲线B表明M中的溶质为               ；原NaOH溶液的物质的量浓度为           ；由曲线A、B可知,两次实验通入的CO₂的体积比为            。

（5）请你设计一实验证明Na₂CO₃溶液碱性比NaHCO₃溶液的碱性强：__________________。

下图是元素周期表的框架，请在表中①～⑩元素中回答问题

请用化学语言回答下列问题：
（1）在表中④、⑤、⑥三种元素的简单离子半径由大到小的顺序为__________________________。
（2）其中⑤与⑦两元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_______________________。
（3）⑧与⑩两种元素非金属较强的是________，请用一个离子方程式证明该结论_________。
（4）①与③的两种单质可以在金属铂做电极时构成一种对环境友好的燃料电池，电解质为⑨的最高价氧化物的水化物，请书写出正极反应式_____________________，电池工作时阴离子定向移动到________极（填正或负）。
（5）元素①与⑧的两种单质在一定条件下可反应生成一种化合物甲，已知下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所吸收的能量（kJ），则生成1mol甲时释放的能量为____________kJ。

化学键	Cl2	Br2	I2	HCl	HBr	HI	H2
能量（kJ）	243	193	151	432	366	298	436

【化学---选修3：物质结构与性质】
已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A的周期数等于其主族序数，B原子的价电子排布为nsⁿnpⁿ，D是地壳中含量最多的元素。E是第四周期元素且最外层只有2对成对电子，F元素与Cr元素位于同一周期的副族元素中且基态原子的最外层电子数与Cr原子相同。

（1）基态E原子的价电子排布图___________________。
（2）B、C、D三元素第一电离能由大到小的顺序为             （用元素符号表示）
（3）BD₃^2-中心原子杂化轨道的类型为__________杂化；CA₄⁺的空间构型为_________________。
（4）1mol BC^－中含有π键的数目为______________。
（5）比较D、E元素最简单氢化物的沸点高低：          （用化学式表示）。
（6）C、F两元素形成的某化合物的晶胞结构如右图所示，顶点为C原子。则该化合物的化学式是         ，C原子的配位数是           。若相邻C原子和F原子间的距离为a cm，阿伏伽德罗常数为N_A，则该晶体的密度为________________g／cm³（用含a、N_A的代数式表示）。

已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于短周期。A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的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；D原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。E有“生物金属”之称，E^4＋和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题：
（1）B、C、D三种元素的电负性由小到大的顺序为             ，E的基态原子的电子排布式为              。
（2）由B、D形成的BD₃^2－离子中，其VSEPR模型名称是             ，离子的中心原子采用               杂化。
（3）已知由A、C、D三种元素按照4:2:3的原子个数比可形成某离子化合物，常温下测得该离子化合物的水溶液pH=5，则该溶液中水电离出的氢离子浓度为                。
（4） D、E和钡三种元素构成的某化合物的晶胞结构如右图所示，该化合物的化学式为              。

（5）纳米级的EO₂是一种广泛使用的催化剂，实验室往往通过ECl₄在大量水中加热水解制得EO₂·xH₂O，该反应的化学方程式为                                 。

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周周期，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____________________（用离子方程式表示及文字描述表示）。
（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：_______________________。

X、Y、Z、W是短周期的四种元素，有关他们的信息如下表所示。

元素	部分结构知识	部分性质
X	X的单质由双原子分子构成，分子中有14个电子	X有多种氧化物，如XO、XO2、X2O4等；通常情况下XO2与X2O4共存
Y	Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半	Y能形成多种气态氢化物
Z	Z原子的最外层电子数多于4	Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6
W	W原子的最外层电子数等于2n-3（n为原子核外电子层数）	化学反应中W原子易失去最外层电子形成W^n+

填写下列空白：（提示：不能用字母X、Y、Z、W作答）
（1）Z元素在周期表中的位置是__________；Y的一种氧化物能导致温室效应，该氧化物的电子式为____；Z的单质与W的单质一定条件下可发生反应生成化合物A，A中所含化学键类型为_______。
（2）X、Y、Z三元素的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是_______。
（3）实验室制取Z单质的化学方程式为_____________________________。
（4）实验室制取X的氢化物的化学方程式为_____________________________；工业上用此氢化物制取X的最高价含氧酸的第一步反应方程式为__________________________________。
（5）实验室用X的氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的离子方程式为_________________。

Ⅰ. 已知A、B、C、D、E、F是短周期中六种非金属元素，它们的原子序数依次增大。A元素原子形成离子核外电子数为零，C、D在元素周期表中处于相邻的位置，B原子的最外层电子是内层电子数的2倍。D元素与E元素同主族；E的单质为黄色晶体，易溶于二硫化碳。
（1）请写出元素符号：  A      B      C      D      E      F
（2）A的单质与C的单质在一定条件下反应生成化合物X，向X的水溶液中滴加酚酞溶液，可以观察到的实验现象是                                。
（3）将9g B单质在足量的D单质中燃烧，所得气体通入1L  1 mol·L^-1的NaOH溶液，完全吸收后，溶液中大量存在的离子是                。
Ⅱ. 下图中A—J分别代表有关反应中的一种物质，它们均为中学化学中的常见物质。已知A—E和F—J中分别含有同一种元素。反应E→A+O₂的条件未标出。
请填写下列空白：

（1） 化合物H中的阳离子是_________;D的化学式是_________________.
（2） A生成B反应的离子方程式是______________________________________.
（3） B和C反应的离子方程式是________________________________________.
（4） A和F反应的化学方程式是________________________________________.
（5） I→J反应的化学方程式是___________________，该反应过程中发生的实验现象是______________________。

I．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M的元素符号： ____________，Z的原子结构示意图： ____________。M与X两元素可形成两种液态化合物，其化学式分别为                    。
（2）请写出N元素在周期表中的位置               ；与N同族的短周期元素L，其最高价氧化物的电子式为                    。
（3）Y与Z相比，非金属性较强的元素是________，（填元素符号）可以证明该结论的实验事实是                                                        。
II．下列转化关系中，X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B是氧化物，A为红棕色固体，C、D、E是中学常见的三种化合物。分析转化关系回答问题。

（1）请写出反应①的化学方程式：________________________________。
（2）由D到E的离子方程式_________________________________。
（3）若试剂a是NaOH溶液，写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式                  。
（4）若试剂b是H₂SO₄，工业上用E、H₂SO₄和NaNO₂为原料制取高效净水剂Y(OH)SO₄，已知还原产物为NO，则该反应的化学方程式是________________________________。
（5）工业上电解熔融的B制取X时，若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6 L，则阴极产物的质量为______________。

下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一元素。

（1）³A是高效核能原料，其原子核内中子数为____________。
（2）下列有关事实不能用元素周期律解释的是__________。

A．酸性：H2SO4>H3PO4	B．碱性：NaOH>Mg(OH)2
C．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3	D．碳在高温条件下将二氧化硅还原为硅

（3）B组成的一种微粒与D原子具有相同的核外电子数，写出该微粒的电子式__________。比较E、F两种简单离子的半径大小：E^－______（填大于或小于）F⁺
（4）C和E形成的二元化合物中各原子都满足最外层8电子稳定结构，该物质化学式为_______。该物质极易和水发生反应生成一种具有杀菌消毒作用的产物，试写出该反应的化学方程式___________。

X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：
（1）X的原子结构示意图为________________ Y原子核外价电子排布图  ________________。
（2）XZ₂与YZ₂分子的立体结构分别是________和________________，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是__________(写分子式)，理由是_________________________。
（3）Q的元素符号是__________，它的基态原子的核外电子排布式为______________，在形成化合物时它的最高化合价为__________。
（4）用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键_____________________。