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试题

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。

X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，其中X、Z同族，Y、Z同周期，W是短周期主族元素中原子半径最大的，X原子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代数和为6，下列说法正确的是(     )

A．Y、Z元素最高价氧化物对应的水化物酸性较强的为H2ZO4

B．离子半径由大到小的顺序为：W＞Z＞Y

C．X、Z两种元素的气态氢化物中，X的气态氢化物较稳定，因为X的氢化物分子间有氢键

D．X与W形成的两种化合物中，阴、阳离子物质的量之比均为1：2

元素周期表中ⅣA元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb等，已知Sn的+2价不稳定而+4价稳定，而Pb的+2价稳定+4价不稳定。结合所学知识，判断下列反应中(反应条件略)正确的是
①Pb+2Cl₂PbCl₄ ②Sn+2Cl₂SnCl₄ ③SnCl₂+Cl₂SnCl₄
④PbO₂+4HClPbCl₄+2H₂O ⑤Pb₃O₄+8HCl3PbCl₂+Cl₂↑+4H₂O
A.②③⑤     B.②③④    C.①②③     D.①②④⑤

A、B、C、D、E五种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A原子是所有原子中半径最小的，B原子的最外层电子数是次外层的3倍，C是第三周期最活泼的金属，D与B是同主族元素。下列说法正确的是
A．原子半径r(E)>r(D)>r(B)
B．A分别与C、E形成的化合物中化学键类型相同
C．熔沸点：A₂B<A₂D
D．化合物DB₂的排放是形成酸雨的原因

下列有关化学用语表示正确的是

A．为羟基的电子式，也是氢氧根离子的电子式

B．S^2-的结构示意图：

C．甲烷分子的比例模型是

D．中子数为10的氧原子：^18O

【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。

W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，W的气态氢化物可与其最高价含氧酸反应生成离子化合物，由此可知下列观点不正确的是（  ）

W	X
	Y	Z

A．X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最弱的是Y
B．Z元素最高价氧化物对应水化物的酸性一定强于Y
C．X元素形成的单核阴离子还原性弱于Y
D．Z元素单质在化学反应中只表现氧化性

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．

短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法中正确的是（   ）

A．钠与W可能形成Na2W2化合物

B．由Z与Y组成的物质在熔融时能导电

C．W得电子能力比Q强

D．X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体

已知X⁺、Y²⁺、Z^﹣、W^2﹣四种离子具有相同的电子层结构．下列关于X、Y、Z、W四种元素的描述，不正确的是（   ）

A．金属性：X＞Y，还原性：Z^﹣＞W^2^﹣	B．原子半径：X＞Y＞W＞Z
C．离子半径：Y^2+＜X^+＜Z^﹣＜W^2^﹣	D．原子序数：Y＞X＞Z＞W

下列化学用语使用正确的是（   ）
A．中子数为9的氧原子符号为¹⁶O
B．某元素的一种原子质量数为X则该元素的相对原子质量为X
C．H、D、T三种核素化学性质不相同
D．次氯酸的结构式：H—O—Cl

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。