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

下表是元素周期表的短周期部分，表中字母分别表示一种元素。

请回答下列问题：
（1）g与b可形成离子化合物b₂g₂，该物质含有的化学键类型有________    。
（2）e、f、g三种元素气态氢化物的稳定性由弱到强的顺序为（用化学式表示）________。
（3）从化合物c₂g₃与eg₂组成的混合物中分离提纯eg₂，可加入上述________（用元素符号表示）两种元素形成化合物的水溶液后再过滤洗涤。
（4）a、d两种元素可形成多种化合物，其中化合物X的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。X可与H₂O在一定条件下反应生成化合物A，该反应的化学方程式为：________________________。
（5）航天技术中常使用a和g单质组成的燃料电池，该电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。该电池反应为____________________。

I.（1）某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。

实验中发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中反应是__________热反应；（b）中温度降低， 根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量应该__________其生成物的总能量。
（2）下列反应：①氢氧化钠与硫酸，②一氧化碳与氧气，③八水合氢氧化钡与氯化铵，④金属铜与硝酸银。其中（用序号填空）：能设计成原电池的反应是_________。
II．（1）有下列几种物质
A．金刚石和石墨   
B．C₂H₆和C₅H₁₂   
C．C₂H₄和C₂H₆
D．CH₃CH₂CH₂CH₃和CH₃CH（CH₃）₂   
E．³⁵Cl和³⁷Cl
属于同分异构体的是_____；属于同素异形体的是_____；属于同系物的是_____；属于同位素的是______。
（2）两种粒子的核外电子排布相同，核电荷数不同，则它们可能是（   ）
A．两种不同元素的原子        B．一定是两种不同的离子
C．同一元素的原子和离子      D．两种不同元素的原子和离子
III．（1）C₇H₁₆名称        
（2）指出下列反应的类型：乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色：        
（3）写出反应的化学方程式：三氯甲烷与氯气在光照下反应        

下表为元素周期表的一部分，表中列出１０种元素在周期表中的位置，按要求回答下列问题。

族 周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	０
２				④	⑤	⑥	⑧	⑩
３	①					⑦	⑨
４	②	③

（1）在这10种元素中，化学性质最不活泼的是    （写序号），失电子能力最强的原子是_____（用元素符号表示）。
（2）在这10种元素中，最高价氧化物的水化物碱性最强的是         （填化学式），最高价氧化物的水化物酸性最强的是         （填化学式）。
（3）H分别与④、⑤、⑦、⑧、⑨形成的化合物中，最稳定的是         （填化学式）；
（4）①、⑧、⑨三种元素单核离子半径由小到大的顺序是（用相应的离子符号表示）：        
（5）写出③和⑨形成的化合物的电子式     ，化学键类型为____    （“离子键”或“共价键”）。

（1）在下面元素周期表中全部是金属元素的区域为       。

(a)A    (b)B    (c)C    (d)D
（2）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍；Y元素单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性；1mol单质Z跟盐酸完全反应，能置换出22．4L的H₂（标准状况）；W元素原子核外M层电子数目比K层多1个；
①请写出元素X的一种核素的化学符号          ；
②写出元素Y在周期表中的位置              ；
③Z、W两元素相比较，金属性较强的元素是     （填元素符号），可以验证该结论的实验是     。
(a)比较两种元素单质的熔点
(b)将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
(c)比较这两种元素的最高价氧化物对应水化物的碱性
(d)比较这两种元素的气态氢化物的稳定性

图表法是常用的科学研究方法,下表列出了同周期的四种短周期元素的部分性质（“电负性”即元素对应原子吸引电子能力的标度）：

元素编号	A	B	C	D	E
电负性	3．0	2．5	X[	1．5	0．9
原子半径（单位nm）	0．099	0．102	0．110	0．143	0．186
主要化合价	-1，+7	-2，+6	-3，+5	+3	+1

请回答下列问题：
（1）写出E元素的离子结构示意图                      ；
（2）X的值应为           （填字母）；
A．3．6       B．3．1     C．2．1       D．1．4
（3）分析表中数据，简述同周期元素（除惰性气体）电负性大小与原子半径的关系               ；
（4）A、B、C三种元素形成的氢化物中，其稳定性由强到弱的顺序是：          （用化学式表示）
（5）A、D最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式：             
（6）D、E最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式：             

已知X、Y、Z、W、H五种元素原子序数依次增大，分布在元素周期表中的三个不同短周期。X、W同主族，Y、Z是同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y的氢化物分子中有3个共价键。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。Z的阴离子与H的阳离子具有相同的电子层结构，H的单质能溶于W最高价氧化物的水化物溶液中。试推断：
（1）X、Y两种元素的名称：X    、Y    ；
（2）H在元素周期表中的位置：                            ；
（3）由X、Y、Z所形成的属于强电解质的共价化合物M的化学式是       ，以金属铜和H的单质作电极，M的浓溶液为电解质溶液构成的原电池中，正极反应式      ，电池总反应的离子方程式         。

原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族。
（1）用电子式表示X与W组成的化合物的形成过程         。
（2）由X和Z组成的某化合物,常用于杀菌消毒，则该化合物的结构式为         。
（3）由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸，该强酸的稀溶液不能与铜反应、浓溶液能与铜反应，该反应的化学方程式为         。
（4）由X、Y、Z、W四种元素构成化合物A         。
①已知l mol A能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44．8 L气体。写出加热条件下A与NaOH溶液反应的离子方程式         。
②又知A既能与盐酸反应，又能与氯气反应，写出A与氯水反应的离子方程式：         。
（5）由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B，1mol B中含有6mol结晶水，对化合物物B进行如下实验：
取B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热，产生白色沉淀和无色刺激性气味气体。过一段时间白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色；另取B的溶液，加入过量BaCl₂溶液产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解则B的化学式为         。

下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑩种元素，填写下列空白：

主族 周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0族
2				①	②	③
3	④		⑤			⑥	⑦	⑧
4	⑨						⑩

（1）在这些元素中，化学性质最不活泼的是_____(填具体元素符号，下同），原子结构示意图为_______。元素⑩名称为________在周期表中的位置________。
（2）在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是________，碱性最强的化合物的电子式是________。
（3）用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程：________________，该化合物属于________(填“共价”或“离子”）化合物。
（4）表示①与⑦的化合物的电子式________，该化合物是由________(填“极性”、“非极性”）键形成的。
（5）③、⑥、⑦三种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是______________。
（6）④和③形成含有非极性共价键的离子化合物的电子式____________。
（7）元素②的氢化物的结构式为________；该氢化物常温下和元素②的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为______________。

(13分)五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A和C同族，B和D 同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性。回答下列问题：
（1）由A和B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是      （用化学式表示）。
（2）A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物中存在的化学键类型为             。
（3）X、Y为短周期的同主族元素，X的原子序数比B小1。欲利用以下装置设计实验探究X、Y、E三种元素的非金属性强弱，已知丙为气体除杂装置。

分液漏斗甲中盛放的试剂为      （填化学式）。实验开始后装置乙中的现象为                 。
试管丁中发生的反应的离子方程式              ，由丁中现象可得出实验结论               。

已知X、Y、Z是阳离子，K是阴离子，M、N是分子.它们都由短周期元素组成，且具有以下结构特征和性质：
①它们的核外电子总数都相同；
②N溶于M中，滴入酚酞，溶液变红；
③Y和K都由A.B两元素组成，Y核内质子数比K多2个；
④X和N都由A、C两元素组成，X和Y核内质子总数相等；
⑤X和K的浓溶液在加热条件下生成M和N；
⑥Z为单核离子，向含有Z的溶液中加入少量含K的溶液，有白色沉淀J生成，再加入过量的含K或Y的溶液，沉淀J消失.
回答下列问题:
（1）Y的化学式为                 ；N的电子式为             ；
（2）试比较M和N的稳定性：M      N（填“>”或“<”）.
（3）写出Z和N的水溶液反应的离子方程式：              ；
（4）从电离的角度看白色沉淀J能溶于过量的含K或Y的溶液其原因是（用离子方程式表示）:
（5）上述六种微粒中的两种可与硫酸根形成一种含三种离子的盐，向该盐的浓溶液中逐滴加入0.1mol/L的NaOH溶液，出现了如图中a、b、c三个阶段的图像，①写出b阶段的离子方程式：           .
②根据图像判断该盐的化学式为            .

元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：

（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是          。
a．原子半径和离子半径均减小
b．金属性减弱，非金属性增强
c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强
d．单质的熔点降低
（2）氧化性最弱的简单阳离子的结构示意图是                   。
（3）晶体硅（熔点1410 ℃）是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：

在上述由SiCl₄制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式                                                     。
（4）Na₂S溶液长期放置有硫析出，原因为                            （用离子方程式表示）。
（5）已知：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)  平衡常数为K₁
2NO(g)＋O₂(g)2NO₂(g)   平衡常数为K₂
则反应NO₂(g)＋SO₂(g)SO₃(g)＋NO(g)的平衡常数为K₃＝           （用K₁、K₂来表达）
一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是                 。
a．体系压强保持不变              
b．混合气体颜色保持不变
c．SO₂和NO的体积比保持不变   
d．每消耗1 mol SO₃的同时生成1 mol NO₂
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1∶6，则平衡常数K＝           。
（6）KClO₃可用于实验室制O₂，若不加催化剂，400 ℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式                    。

W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素，已知：元素W的一种原子的原子核中没有中子；元素X 构成的某种单质在自然界中硬度最大；元素Z在地壳中含量最高。试回答下列各题：
（1）元素Z在周期表中的位置为               。
（2）由W、X、Z三种元素可组成A、B、C三种常见的有机化合物，其中A和B是日常生活中常用调味品的主要成分，且A与B能够反应生成C，写出该反应的化学方程式                     。
（3）由W、X、Y、Z四种元素中的三种元素组成中学化学常见的某种化合物，其浓溶液可与其中第四种元素的单质发生反应，写出该反应的化学方程式：                  。
（4）W、Y、Z可组成离子化合物M，M的水溶液呈     （填“酸性”或“碱性”或“中性”），M溶液中各离子浓度由大到小的顺序为                 ；W、Y、Z也可组成共价化合物N，M和N两种溶液的pH均为a，那么两溶液中由水电离出的c (H⁺)的比为               。
（5）已知由元素X和Z可组成A、B、C、D四种中学化学常见的单质或化合物，四种物质之间存在如图所示的转化关系。

已知：298K时，反应①生成1mol B（g）时放出393.5 kJ热量，反应④生成1mol B（g）时放出283.0 kJ的热量，反应③的热化学方程式为                                 。

(14分)砷（As）广泛分布于自然界，其原子结构示意图是。
（1）砷位于元素周期表中     族，其气态氢化物的稳定性比NH₃      （填“强”或“弱”）。
（2）砷的常见氧化物有As₂O₃和As₂O₅，其中As₂O₅热稳定性差。根据下图写出As₂O₅分解为As₂O₃的热化学方程式：                             。

（3）砷酸盐可发生如下反应：AsO₄^3-＋2I^﹣＋2H⁺ AsO₃^3-＋I₂＋H₂O。下图装置中，C₁、C₂是石墨电极。

①A中盛有棕色的KI和I₂的混合溶液，B中盛有无色的Na₃AsO₄和Na₃AsO₃的混合溶液，当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时发现灵敏电流计G的指针向右偏转。此时C₂上发生的电极反应是          。
②一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位时，再向B中滴加过量浓NaOH溶液，可观察到电流计指针______（填“不动”、“向左偏”或“向右偏”）。
（4）利用（3）中反应可测定含As₂O₃和As₂O₅的试样中的各组分含量（所含杂质对测定无影响），过程如下：
①将试样溶于NaOH溶液，得到含AsO₄^3-和AsO₃^3-的混合溶液。
As₂O₅与NaOH溶液反应的离子方程式是                      。
②上述混合液用0.02500 mol·L^-1的I₂溶液滴定，消耗I₂溶液20.00 mL。滴定完毕后，使溶液呈酸性，加入过量的KI，析出的I₂又用0.1000 mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗Na₂S₂O₃溶液30.00 mL。（已知2Na₂S₂O₃＋I₂＝Na₂S₄O₆＋2NaI）试样中As₂O₅的质量是      g。

Ⅰ．短周期的5种主族元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大。A、B、C三种元素原子电子层数之和是5；B原子的最外层电子数是其电子层数的2倍；D的一种单质是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，可用于杀菌消毒；E与A在同一主族。请回答下列问题：
（1）写出A与E形成的化合物的电子式     。
（2）B、D、E组成的一种盐中，B的质量分数为17.91%，其水溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，写出该盐的化学式     。
（3）写出工业制备单质E的化学方程式     。
Ⅱ．某研究小组为了探究仅一种白色粉末状固体X（仅含四种元素）的组成和性质，称取6.3g固体X，设计并完成了如下实验：

已知：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O
请回答下列问题：
（1）画出沉淀丙中金属元素的原子结构示意图     ，写出气体甲的电子式    。
（2）X的化学式是     。
（3）生成砖红色沉淀的原因是     （用化学方程式表示）。
（4）在加热条件下，用氢气还原砖红色沉淀，写出该反应的化学方程式       ，有人提出产物中可能还含有Cu₂O，请设计实验方案验证之    。

A、B、C、D、E为短周期元素，且原子序数依次增大，质子数之和为39，B、C同周期，A、D同主族，A、C常温下能形成两种液态化合物A₂C和A₂C₂，E元素的周期数与主族序数相等。
请用化学用语回答下列问题：
（1）E元素在周期表中的位置为____________，请写出E最高价氧化物对应水化物的电离方程式：_________________________________。
（2）C、D、E三种元素对应简单离子半径从大到小的顺序为_____>_____>_____；
由A、B、C三种元素组成的18电子微粒的分子式为______________________。
（3）用电子式表示BC₂的形成过程：_________________________________。
（4）原子序数比C小1的元素F，也能与A形成18电子的分子，已知1 mol该分子在一定条件下可以还原4 mol氧化铜，同时生成一种无污染的气体单质和红色固体还有水。请写出化学方程式_____________。
（5）废印刷电路板上含有铜，以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜，再用硫酸溶解。现改用A₂C₂和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的，又保护了环境，试写出反应的离子方程式：___________。
（6）元素D的单质在一定条件下，能与A单质化合生成一种化合物DA， DA能与水反应放出氢气，若将1 mol DA和1 mol E单质混合加入足量的水，充分反应后生成的气体在标准状况下的体积是_________L。