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

短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，原子半径：r(W)＞r(Y)＞r(Z)＞r(X)。X与W同主族，Z原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Z原子的核电荷数等于X、Y原子核电荷数之和。下列说法正确的是

A．元素Z、W的简单离子的电子层结构不同

B．元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的强

C．由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液可能呈碱性

D．化合物X2Z2与W2Z2所含化学键类型完全相同

下列有关化学用语的表示正确的是

A．甲烷分子的球棍模型：

B．HClO的结构式：H－Cl－O

C．质子数为53，中子数为78的碘原子：

D．熔融状态下硫酸氢钾的电离方程式：KHSO4 K^++H^++SO4^2-

【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）。

部分短周期元素的有关信息为：

元素代号	元素性质或原子结构
T	第二层上的电子数是第一层的3倍
R	与T 同一族
L	L^2^＋与T^2^－的核外电子数相等
Q	与L同族
Z	元素最高正价是＋3价，与L同周期

根据上表中信息，判断以下叙述正确的是（   ）
A．氢化物的稳定性为H₂T＜H₂R
B．单质与稀盐酸反应的速率为L＜Q
C．Z与T形成的化合物具有两性
D．L与R通过离子键形成的化合物阴阳离子的核外电子数相等

2011年3月11日日本地震损坏核电站设备，引起核泄漏。钚是核工业重要原料，原子核内质子数为94，有多种同位素如钚—238、钚—242、钚—244等，下列关于钚—238说法错误的是

A．钚是f 区元素	B．核外电子数238
C．核内中子数 144	D．钚是锕系元素

重水(D₂O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是
A．氘(D)原子核外有1个电子      B．¹H与D互称同位素
C．H₂O与D₂O互称同素异形体       D．¹H₂¹⁸O与D₂¹⁶O的相对分子质量相同

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a是宇宙中最丰富的元素,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族,e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:
（1）b、c、d中第一电离能的大小顺序是      (填元素符号),e的价层电子轨道示意图为        。
（2）c的氢化物与d的氢化物的沸点大小顺序是        ；（填化学式）原因是           
（3）a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为             ;以上元素形成的分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是        、          (填化学式,写出两种)。
（4）这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸        ;（填化学式）酸根呈三角锥结构的酸是         。(填化学式)
（5） e和c形成的一种离子化合物的晶体晶胞结构如图1,则e离子的电荷为     ；其中c离子的配位数是         ；若已知该晶胞的边长为a pm，阿伏伽德罗常数为N_A，则该晶胞的密度为            g/cm³.

X、Y、Z、W是短周期元素，原子序数依次递增。X与Z位于同一主族，Y 元素的+3价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14。下列说法正确的是(  )

A．气态氢化物的稳定性：X<Z<W

B．X、Z、W氧化物对应水化物酸性的强弱顺序为X<Z<W

C．Y的阳离子半径比W的阴离子半径小

D．室温下，含Y元素的盐形成的水溶液其pH<7

下列关于同温同压下的两种气体¹²C¹⁸O和¹⁴N₂的判断正确的是

A．体积相等时具有的电子数相等

B．原子数相等时具有的中子数相等

C．体积相等时密度相等

D．质量相等时具有的质子数相等

已知X、Y、Z、Q为短周期非金属元素，R是长周期元素，X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍；Y的基态原子有7种不同运动状态的电子；Z元素在地壳中含量最多；Q是电负性最大的元素；R⁺离子只有三个电子层且完全充满电子。
回答下列问题：（答题时，X、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示）
（1）X元素为         ，X、Y、Z中第一电离能最大的是         。
（2）已知Y₂Q₂分子存在如图所示的两种结构（球棍模型，短线不一定代表单键）：

该分子中Y原子的杂化方式是         。
（3）X与Y元素可以形成一种超硬新材料，其晶体部分结构如下图所示，有关该晶体的说法正确的是     （填写字母序号）。

A．该晶体属于分子晶体	B．此晶体的硬度比金刚石还大
C．晶体的化学式是X3Y4	D．晶体熔化时破坏共价键

（4）有一种AB型分子与Y单质分子互为等电子体，它是一种常用的还原剂，其化学式为         。
（5）R的基态原子的电子排布式为          ，R与Z形成的某离子晶体的晶胞结构如下图，则该晶体的化学式为            ，该晶体的密度为a g·cm^－3，则晶胞的体积是              cm³（用含a、N_A的代数式表示）。

X、Y、Z、W是短周期元素，原子序数依次递增。X与Z位于同一主族，Y元素的+3价阳离子的核外电子排布与氖原子相同，Z原子的最外层电子数是次外层电子数的一半，Y、Z、W原子的最外层电子数之和为14。下列说法正确的是

A．气态氢化物的稳定性：X<Z<W

B．X、Z、W氧化物对应水化物酸性的强弱顺序为X<Z<W

C．Y的阳离子半径比W的阴离子半径小

D．室温下，含Y元素的盐形成的水溶液其pH<7

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        。

X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z基态原子核外有三个未成对电子，Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形，Q的各级电离能如下表，W与R是同族元素。

Q	I1	I2	I3	I4	I5	…
电离能(kJ/mol)	496	4562	6912	9543	13353	…

回答下列有关问题：
（1）W原子的价电子排布图为______________________。
（2）化合物X ₂W₂的电子式_________，化合物XYZ的结构式__________。
（3）相同条件下，YW₂、RW₂两者在水中的溶解度较大的是          （写分子式），原因是              。
（4）RW₃分子中的键角___________，RW₃^2-分子的立体构型是_______________形。
（5）X、Z、W、三种元素所形成的常见离子化合物的化学式为          ，YW₂中的化学键类型为         共价键（填“极性”或“非极性”），根据等电子原理，指出与YW互为等电子体且含有Z原子的微粒有         (要求写一种即可)。

今有_aX、_bY、_cZ三种元素。已知：①各原子序数a、b、c均小于20，且a+b+c＝25； ②元素Y的原子价电子构型为ns²np^n＋2； ③X和Y在不同条件下可形成X₂Y和X₂Y₂两种化合物，Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY₂两种化合物； ④Z的硫化物的相对分子质量与Z氯化物的相对分子质量之比为38︰77。回答下列问题：
（1）X：        （写元素名称）；Z的价电子排布图为：                              。
（2）X₂Y₂的电子式           ，属于         化合物（填“离子”或“共价”）。
（3）Z的硫化物的VSEPR模型为            ，分子空间构型为             ；Z的氯化物的VSEPR模型和分子空间构型分别是           、            ，其中Z原子分别以             杂化轨道成键，根据原子轨道成键方式分，Z的硫化物分子中含有的键的种类及数目是                 、                。

下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

请回答下列问题：
（1）按电子排布，可把周期表中的元素划分成5个区，请在上图中划出区域并注明。
（2）表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子名称为      ；③和⑦形成的一种常见溶剂的化学式为        ，其立体构型为__________，键角为______。
（3）某元素原子的价电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，该元素原子的最外电子层上孤电子对数为       ；该元素与元素①形成的最简单分子X属于       分子(填“极性”或“非极性”)。
（4）元素④的第一电离能          元素⑤(选填“＞”、“＝”、“＜”)的第一电离能；元素⑥的电负性       元素⑦(选填“＞”、“＝”、“＜”)的电负性。
（5）元素⑥和①形成的化合物的结构式为                     ; 元素⑨的基态原子核外电子排布式是            。
（6）某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素②与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式