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

【化学—选修2：物质结构与性质】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：
（1）四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为________；
（2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是________(填分子式)，原因是________；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为______和_______；
（3）C和D反应可生成组成比为1：3的化合物E，E的立体构型为________，中心原子的杂化轨道类型_______；
（4）化合物D₂A的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________，单质D与湿润的Na₂CO₃反应可制备D₂A，其化学方程式为_______；
（5）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a=0.566nm，F的化学式为________，晶胞中A原子的配位数为_______；列式计算晶体F的密度_______。

我国从国外进口某原料经测定主要含有A、B、C、D、E五种前四周期元素，且原子序数依次增大。元素A、B、C、D、E的原子结构等信息如下：
元素 元素性质或原子结构
A   周期表中原子半径最小的元素
B   原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同
C   最外层p轨道半充满
D   位于短周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍
E   位于ds区且原子的最外层电子数与A的相同
请回答下列问题(用A、B、C、D、E所对应的元素符号作答)：
（1）B、C、D第一电离能由小到大为______________。
（2）E的二价离子的电子排布式为______________。
（3）A₂B₂D₄常用作除锈剂，该分子中B的杂化方式为_______________；1 mol A₂B₂D₄分子中含有σ键数目为____________。
（4）与化合物BD互为等电子体的阴离子化学式为________________(任写一种)。
（5）B₂A₆、C₂A₄分子中均含有18个电子，它们的沸点相差较大，主要原因是__________________。
（6）BD₂在高温高压下所形成晶体的晶胞如图所示。一个该晶胞中含______________个D原子。

现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。

A元素的核外电子数和电子层数相等

B元素原子的核外p电子数比s电子数少1

C原子的第一至第四电离能如下：

I1＝738 kJ·mol^－1 I2＝1451 kJ·mol^－1 I3＝7733 kJ·mol^－1 I4＝10540 kJ·mol^－1

D原子核外所有p轨道全满或半满

E元素的主族序数与周期数的差为4

F是前四周期中电负性最小的元素

G在周期表的第七列

（1）已知BA₅为离子化合物，写出其电子式：______________________________。
（2）B元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有__________个方向，原子轨道呈_______形。
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布图为该同学所画的电子排布图违背___________________。
（4）G位于________族________区，该元素的核外电子排布式为_________________。
（5）DE₃中心原子的杂化方式为____________，用价层电子对互斥理论推测其空间构型为__________。
（6）检验F元素的方法是____________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：_____________。

Ⅰ．A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素，原子序数依次递增。A元素原子核内无中子，B元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，D是地壳中含量最多的元素，E是短周期中金属性最强的元素，F与G位置相邻，G是同周期元素中原子半径最小的元素．请用化学用语回答：
（1）推断B元素在元素周期表中的位置_______________________。
（2）A与D形成的18电子的化合物与FD₂化合生成一种强酸，其化学方程式为_____________。
（3）用电子式表示化合物E₂F的形成过程_______________________。
（4）下图为某新型发电装置示意图，其负极电极反应为_______________________。

（5）在101kPa、25℃下，16g液态C₂A₄在D₂中完全燃烧生成气体C₂，放出312kJ热量，则C₂A₄和D₂反应的热化学方程式为_______________________。
Ⅱ．A、B、C、X均为常见的纯净物，它们之间有如下转化关系（副产品已略去）。

试回答：
（1）若X是强氧化性单质，则A不可能是___________。
a．S         b．N₂         c．Na        d．Mg        e．Al
（2）若X是金属单质，向C的水溶液中滴入AgNO₃溶液，产生不溶于稀HNO₃的白色沉淀，则B的 化   学式为___________。
（3）若A、B、C为含某金属元素的无机化合物，X为强电解质，A溶液与C溶液反应生成B，则B的化学式为___________。

A、B、D、R、Q五种短周期主族元素，其原子序数依次增大，其中A原子核内无中子，B与D同周期，R与Q同周期，A与R同主族，D与Q同主族，D元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，B元素的最高正价和最低负价代数和为2。请用对应的化学用语回答下列问题：
（1）Q元素位于元素周期表中第______周期_____族。
（2）D、R、Q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两种元素以原子个数比为5：1形成的离子化合物X，X的电子式为_______。
（4）由A、B元素形成的A₂B₄可以与O₂、KOH溶液形成原电池，该原电池负极的电极反应式为____。
（5）由A、D、R、Q四种元素形成的化合物Y（RAQD₃）（已知A₂QD₃的Ka₁=1.2×10^-2、Ka₂=6.3×10^-8），则Y溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______________；室温下，向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c(AQD₃^-)=c(QD₃^2-)，则此时溶液呈______（填“酸性”、“碱性”或“中性”）
（6）Fe与D元素可形成Fe₂D₃、Fe₃D₄等化合物。向5.2g Fe₂D₃、Fe₃D₄、Cu的混合中加入0.5mol/L的硫酸溶液140mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe³⁺。若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为______g。

已知：相同的两种元素组成的四种微粒A、B、C、D的质子数依次增多， A、B、C、D的电子数如表（A、B、C、D有两组可能），且D中的电子数等于质子数，D1可作医用消毒液。 其中B₁的沸点比B₂高。

①	A1	B1	C1	D1
电子数	10	10	10	18
②	A2	B2	C2	D2
电子数	10	10	10	18

试回答下列问题：
（1）上述两组八种微粒的组成元素中，原子序数处在中间的元素在元素周期表的位置是           ； D₁的电子式为：         。
（2）液态的B₂与Na反应的方程式：               。
（3）①亚氯酸钠（NaClO₂）主要可用于棉纺、造纸业做漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，制备亚氯酸钠，可以将ClO₂气体通入D₁和NaOH的混合液中，请写出制备方程式         ，其中D₁的作用是          ；
②利用①中原理制备出NaClO₂•3H₂O晶体的试样，可以用“间接碘量法”测定试样（不含能与I^―发生反应的氧化性杂质）的纯度，过程如下（已知：I₂ + 2S₂O₃²ˉ = S₄O₆²ˉ + 2Iˉ）：

步骤一的离子方程式为_______；步骤二的指示剂是______；步骤三中出现________现象时，达到滴定终点；计算该试样中NaClO₂•3H₂O的质量百分数为_______。

Ⅰ.A、B、C、D是四种短周期元素，它们的原子序数依次增大。其中A、D元素同主族，B、C元素同周期；由A、B、C、D中的两种元素可形成原子个数比为1:1的多种化合物，甲、乙、丙、丁为其中的四种，它们的元素组成如下表所示：

常温下，甲物质为气体，密度略小于空气；乙物质为液体；丙物质和丁物质为固体且都为离子化合物。请填写下列空白：
（1）丙物质的电子式为         ，丁物质中阴离子与阳离子的个数之比为             ，写出丁与水反应的离子方程式           。
（2）若标准状况下5.6L甲物质完全燃烧放出的热量为QKJ，试写出表示甲物质燃烧热的热化学方程式               。
（3）B、C两种元素按原子个数比为1：2可形成化合物戊，A、C、D三种元素按原子个数比为1：1：1可形成化合物己，则己与戊按物质的量之比为3:2完全反应后的溶液中各离子浓度的大小关系为          。
Ⅱ.下图是无机物A～N在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出）。其中，I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属，K是一种红棕色气体。N中只含有两种元素，N可作为工业生产C的原料。

请填写下列空白：
（1）单质G：                  。
（2）在反应②、③、⑥、⑨中，既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是             （填写序号）。
（3）反应⑩的离子方程式是                       。
（4）反应④的离子方程式是                       。
（5）将化合物D 与KNO₃、KOH 共融，可制得一种“绿色”环保高效净水剂K₂FeO₄（高铁酸钾）。同时还生成KNO₂和H₂O。该反应的化学方程式是：                   。
（6）现有1molN参加反应，假设各步反应均完全，生成C的质量为490g，生成G的质量为224g，则反应①的化学方程式为                      

(13分)下图为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，回答下列问题

（1）表中某元素最高正价氧化物的水化物与其氢化物之间能相互反应生成离子化合物，则该离子化合物的名称是______，由元素④、⑥、⑦、⑧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，下同)。②、④、⑤元素的氢化物的沸点由高到低的顺序是____________。
（2）分别由上述两种元素组成、均为10e^-的阴、阳离子，在加热条件下反应生成两种10e^-的分子，写出该离子反应方程是________________。
（3）由表中四种元素形成X、Y、Z、M、N等常见物质，X、Y含有一种相同元素，其中X焰色反应呈黄色，可发生以下反应：

①X、Y与水混合后反应的离子方程式为________________。
②N→⑦的单质反应的化学方程式为_________________。
③若将Y溶液加热蒸干、灼烧后得到的物质的化学式是________________。

有四种化合物W、X、Y、Z，它们都是由短周期元素A、B、C、D、E中的两种元素组成的。已知：
（a）A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，且A、D同主族，C、E同主族，B、C同周期。
(b)W由B、C组成，分子中原子个数比为B：C＝1：2，固体易升华。
(c)X由A、C组成，分子中原子个数比为A：C＝1：1。
(d)Y由C、D形成的离子化合物，且Y中相应元素的微粒之比为：C：D＝1：1。
(e)Z是由D、E形成的离子化合物，其中阳离子比阴离子少一个电子层，阴、阳离子数之比为1：2。
试回答下列各小题：
（1）各元素符号：A    B    C    D    E    
（2）W的电子式：       。
（3）X的结构式：       。
（4）Y的电子式：       。
（5）Z的化学式：       。
（6）写出Y与水反应的化学方程式：           。

现有中学化学常见的物质，其中甲、乙、丙是单质，甲为第三周期金属，A、B、C、D、E、F是化合物，B是红棕色气体，C在常温下是无色无味液体，甲元素的原子序数是丙元素原子序数的2倍，它们之间有如图所示的相互转化关系(部分反应条件已略去)。

（1）B的化学式为________，D的化学式为________。
（2）写出A与丙反应的化学方程式：________________________________________。
（3）工业上制取A分三步进行，其中两步反应已经在图中得到体现，写出另外一步反应的化学方程式：
_______________________。
（4）若9.6g甲与一定量A的浓溶液完全反应后，生成标准状况下的8.96L气体中含有的B和F，且甲无剩余，则B和F的物质的量之比为________。

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为短周期非金属固体单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，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A的离子结构示意图为________，反应④的化学方程式为                               。
（2）若A是常见的变价金属的单质，D、F是气态单质，且反应①在水溶液中进行。反应②也在水溶液中进行，其离子方程式是                      ，用电子式表示化合物B的形成过程：                               。
（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，D的M层电子是L层电子的一半，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                               。

已知A、B、D为中学常见的单质，甲、乙、丙、丁、戊为短周期元素组成的化合物。其中，丙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丁是一种高能燃料，其组成元素与丙相同，1mol丁分子中不同原子的数目比为1 ：2，且含有18 mol电子；戊是一种难溶于水的白色胶状物质，既能与强酸反应，也能与强碱反应，具有净水作用。各物质问的转化关系如图所示（某些条件已略去）。请回答：

（1）甲和水反应生成戊和丙的化学方程式为_______________________。
（2）乙与强碱反应的离子方程式：________________________。
（3）丁中所包含的化学键类型有___________________(填字母序号)。
a．离子键         b．极性共价键        c．非极性共价键
丙分子溶于水所得溶液中含有的氢键有____________种。
（4）利用单质B与D为原料、含H^＋的固体物质作电解质，以金属铂为电极材料组成原电池制备丙，则生成产物丙的电极反应式为______________。
（5）反应②中，0．5molNaClO参加反应时，转移1mol电子，其化学方程式为：______________。
（6）一定条件下，A与TiO₂、C（石墨）反应只生成乙和碳化钛（TiC），二者均为某些高温结构陶瓷的主要成分。已知该反应生成l mol乙时放出536kJ热量，其热化学方程式为：___________。

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是原子半径最小的元素；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原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；E有“生物金属”之称,E⁴⁺和氩原子的核外电子排布相同。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，A、B两种元素组成的原子个数之比为1 : 1的化合物N是常见的有机溶剂。
请回答下列问题（答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）：
(1)A₂D₂分子的电子式为______，E的基态原子的外围电子排布式为______。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为______。
(3)单质B与C的最高价氧化物的水化物的浓溶液微热反应,其化学方程式为______
(4)下列叙述正确的是______(填序号）。
a． M是极性分子,N是非极性分子      b． M和BD₂分子中的中心原子均采用sp²杂化
c． N分子中含有6个σ键和1个π键   d． BD₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
(5)   已知:①E的一种氧化物Q，其晶胞结构如图所示

①Q(s)＋2Cl₂(g)＝ECl₄(l)＋D₂(g)△H＝＋140kJ/mol
②2B(s)＋D₂(g)＝2BD(g) △H＝－221kJ/mol
写出物质Q和焦炭、氯气反应生成液态ECI₄和BD气体的热化学方程式：__________________________
(6)在0.5 L的密闭容器中，一定量的C₂和A₂进行如下化学反应：C₂(g) +3 A₂(g)＝2CA₃(g)  △H＜0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表。请回答下列问题。

①试比较K₁,K₂的大小，K₁________K₂(填写“ >”、“=”或“<”）。
②在400℃时,当测得CA₃和C₂、A₂的物质的量分别为3mol和1 mol、2 mol时,则该反应的 V(C₂)正_________(C₂)逆（填写“>”、“=”或“<”）。

某铵态氮肥由W、X、Y、Z等4种短周期元素组成，其中W的原子半径最小。
I．若Y、Z同主族，ZY₂是形成酸雨的主要物质之一。
（1）将X、Y、Z的元素符号填在右图所示元素周期表（局部）中的相应位置上。

（2）X的最髙价氧化物对应水化物的稀溶液与铜反应的化学方程式为___             ___。
（3）一定条件下，1mol XW₃气体与O₂完全反应生成X元素的单质和液态水，放出382.8 kJ热量。该反应的热化学方程式为________________________。
II．若Z是形成化合物种类最多的元素。
（4）该氮肥的名称是______（填一种）。
（5）HR是含Z元素的一元酸。室温时，用0.250mol•L^—1NaOH溶液滴定25.0 mL HR溶液时，溶液的pH变化情况如图所示。其中，a点表示两种物质恰好完全反应。

①右图中x______7（填“>”、“<”或“=”）。
②室温时，HR的电离常数K_a=______（填数值）。

物质A、B、C、D、E、F、G、H、I、J有如图所示的转化关系。

图中所有物质均由短周期元素组成，且每个小三角形内的三种物质均至少含有第三周期中的一种相同元素。其它信息见下表：

编号	信 息
1	D为地壳中含量最高的元素组成的单质
2	E为酸性气态氧化物
3	F的浓溶液常做干燥剂
4	H为淡黄色固体化合物
5	电解饱和J溶液是工业重要反应
6	C为离子化合物，阴、阳离子均含有金属元素

 
（1）写出G的化学式：           ，指出H中化学键的类型：        。
（2）常温下测得一定浓度的C溶液的pH=10，用离子方程式表示其原因           。
（3）写出与H相对分子质量相同，且它们的阴离子所含的电子数、电荷数也均相同的化合物的化学式           。
（4）写出C溶液中通入过量CO₂的化学方程式：                             。   

（5）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），生成物中三种含Y元素的离子，其中两种离子物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如上图所示，写出该反应的离子方程式是        ，该苛性钾溶液中KOH的质量是            g。