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

短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，Y与X同主族，Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1。下列说法错误的是（  ）

A．XW4为非极性分子

B．Y、Z、W的最高价氧化物的水化物酸性强弱顺序是Y＜Z＜W

C．X、Y的最高价氧化物由固态转化为气态时，克服相同的作用力

D．XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp^3杂化

现有A、B、C、D、E五种元素，都是短周期元素，其中A、B、C原子序数依次递增并都相差1。B的阳离子的电子层结构与Ne原子相同，2gB的氧化物与100ml 0.5mol/L的恰好完全反应。B单质与D单质反应后可形成离子化合物；B单质与E单质可形成化合物BE。D的阴离子比B的阳离子多一个电子层，而E阴离子与B的阳离子电子层结构相同。
(1)五种元素的名称是B________；D          ；E________．
(2) 形成化合物的化学键类型是：                           ．
(3)用电子式表示化合物BD₂的形成过程。                           ．
(4) A的氢氧化物的水溶液和C单质发生反应的离子方程式：     　       ．

R、X、Y、Z、Q、W是六种原子序数依次增大的短周期元素，其相关信息如下表：

元素	相   关   信   息
R	R在周期表中的周期数、族序数与其原子序数均相等
X	X原子形成的化合物种类最多
Y	Y的氢化物与其最高价氧化物的水化物化合生成一种盐
Z	Z原子的最外层电子数为K层电子数的3倍
Q	Q存在质量数为23，中子数为12的核素
W	W在所处周期中原子半径最小

（1）Y的元素名称             ，它在元素周期表中位置是              ；
（2）元素非金属性X比W         （填“强”或“弱”）； X和W的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的是             （写化学式）
（3）R与X形成的化合物中，分子中R、X原子个数比为1:1，且分子中只有一种环境的R原子，常温下呈液态，该物质的结构简式是               。R、X、Z可以形成X₂R₆Z₂化合物，1mol该物质与足量的金属钠反应生成1mol氢气，则该物质的结构简式是              ，请写出该物质的一种主要用途                  。

短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如下图所示，其中T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是 （     ）

A．最简单气态氢化物的热稳定性：R > Q

B．最高价氧化物水化物的酸性：Q < W

C．原子半径：T > Q > R

D．R的氢化物的沸点低于R的同族元素的氢化物的沸点

短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示。下列说法中正确的是

A．W的最高价氧化物对应的水化物是弱酸

B．Y的原子半径在同周期主族元素中最大

C．W的非金属性比Z的强

D．Z的气态氢化物的稳定性在同主族元素中最强

原子序数依次增大的四种主族元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，其中A原子核是一个质子；B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体型分子，D原子外围电子排布为3d¹⁰4s¹。请回答下列问题：
(1)这四种元素中电负性最大的是　　　　　(填元素符号)、第一电离能最小的是　　　　(填元素符号)
(2)C所在的主族元素气态氢化物中，沸点最低的是　　　　　　　　(填化学式)
(3)B元素可形成多种单质，其中“只有一层原子厚”的物质，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，该材料晶体结构如右图所示，其原子的杂化类型为　　　　　　　　　　　　　；

(4)D的水合醋酸盐晶体局部结构如右图，该晶体中含有的化学键是　　　　　　(填选项序号)；
①极性键　②非极性键　 ③配位键　④金属键

有A、B、C、D、E五种短周期元素，其原子序数依次增大。A原子的电子层数与它的核外电子总数相同，B原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，C元素的原子基态时2p能级是2s能级上的电子数的2倍，D是该周期中原子半径最大的主族元素，E原子的第一至第四电离能（kJ·mol^－1）分别为：578、1817、2745、11575。请回答下列问题：
（1） C、D两元素形成的化合物的晶体类型是　　　。BC₂的结构式　　　　　　
（2）若F是D的同主族下一周期元素，则F的电子排布式是：　　　　　　　　　　　
（3）写出E的最高价氧化物对应的水化物与D的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式　　　                                             。
（4）A₂C分子间因存在“氢键”的作用而彼此结合形成(A₂C)_n。在该分子形成的晶体中每个A₂C分子被4个A₂C分子包围形成变形的四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体，其结构示意图如右图所示，试填空。
①含1molA₂C的该晶体中有_____mol“氢键”。
②若G是C的同主族下一周期元素，请比较A₂C与A₂G沸点的高低______________。

X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素，已知：
①X元素原子价电子排布式为ns²np²，且原子半径是同族元素中最小的。
②Y元素是地壳中含量最多的元素；W在同周期中原子半径最小，在W原子的电子排布中，
p轨道上只有1个未成对电子。
③Z元素的电离能数据见下表(kJ/mol)：

I1	I2	I3	I4	……
496	4562	6912	9540	……

请回答：
(1)Z₂Y₂的电子式为___________， Z₂Y₂与水反应的化学方程式                              
(2)X、Y二种元素所形成的常见稳定的化合物的晶体类型为________ ，空间构型为________
(3)X、Y、Z、W四种元素所形成的单质中，硬度最大、熔点最高的是_____________ (填名称)； XW₄的结构式为_______________

（共8分）下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：

	IA							0
1	①	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA
2				②	③	④
3	⑤		⑥		⑦		⑧

　
（1）、④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为　　　　　　　　　　（填元素符号）。
②、⑦、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是　　　　　　　　　　（填化学式）。
（2）、①、④、⑤、⑧四种元素中，某些元素间可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：　　　　　　　　　　　。
（3）、由表中两种元素的原子按组成的常见液态化合物的稀液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）　　　　　　　　　　　。
a．MnO₂                      b．Na₂SO₄                   c．Na₂SO₃                   d．CaCO₃
（4）、由表中元素形成的物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应： 

　　X溶液与Y溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
常温下，为使0.1 mol/L M溶液中电离出的阴、阳离子浓度相等，应向溶液中加入一定量的Y溶液至pH　　　。

氮化钠和氢化钠与水反应的化学方程式如下：Na₃N3H₂O → 3NaOH + NH₃↑，
NaHH₂O → NaOHH₂↑。有关Na₃N和NaH的叙述正确的是（　　）

A．离子半径：NaNH	B．加热熔化时，都只破坏离子键
C．与盐酸反应都只生成一种盐	D．与水反应都是氧化还原反应

(本题共8分)在玻璃生产中，熔炉里原料发生的主要反应为：
2Na₂CO₃+CaCO₃+3SiO₂2Na₂SiO₃+CaSiO₃+3CO₂↑
（1）．某反应物在熔融状态下不导电，它属于_____晶体。
（2）．上述反应里，在周期表中相邻两元素的原子半径______＞______(填元素符号) ，处于同一周期元素的名称是__________________。
（3）．上述反应里金属性最强的短周期元素，其原子核外有______种不同能级的电子，其单质在O₂中充分燃烧，产物的电子式为_____________。
（4）．H₂与O₂发生反应的过程用模型图示如下（“—”表示化学键）：

其中过程Ⅰ是______过程（填“吸热”、“放热”或“没有能量变化”）。图④中产生了由极性键构成的__________分子（填“极性”或“非极性”）。

I.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
（1）磷元素的原子结构示意图是       。
（2）磷酸钙与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500°C生成白磷，反应为：
2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂==6CaSiO₃+P₄O₁₀   ,   10C+P₄O₁₀==P₄+10CO
每生成 1molP₄时，就有       mol电子发生转移。
（3）硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）是常用的还原剂。在维生素C（化学式C₆Ｈ₈Ｏ₆）的水溶液中加入过量I₂溶液，使维生素C完全氧化，剩余的I₂　用Na₂S₂O₃溶液滴定，可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为：
C₆H₈O₆+I₂===C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-     2S₂O₃^2-+I₂===S₄O₆^2-+2I^-
在一定体积的某维生素C溶液中加入amolL^-1I₂溶液V₁ml,充分反应后，用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂,消耗bmolL^-1 Na₂S₂O₃溶液V₂ml.该溶液中维生素C的物质量是       mol。
（4）在酸性溶液中，碘酸钠(KIO₃)和亚硫酸钠可发生如下反映：
2IO₃^-+5SO₃^2-+2H⁺==I₂+5SO₄²⁺+H₂O
生成的碘可以用淀粉液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示：

	0.01mol·L^－^1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL	0.01mol·L^－^1Na2SO3溶液的体积/mL	H2O的体积/mL	实验温度/℃	溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1	5	V1	35	25
实验2	5	5	40	25
实验3	5	5	V2	0

该实验的目的是______；表中V₂=_________mL.
II稀土元素是宝贵的战略资源，我国的蕴藏量居世界首位。
（5）在某强酸性混合稀土溶液中加入H₂O₂，调节pH ≈3. Ce³⁺通过下列反应形成Ce(OH)₄沉淀得以分离。完成反应的离子方程式：
□Ce³⁺+□H₂O₂+□H₂O=====□Ce(OH)₄↓+□          

A、B、C、D、E、F六种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A与D同主族；C与E同主族；B、C同周期；B原子最外层电子数比其次外层电子数多2；A是周期表中半径最小的元素，C的最外层电子数是内层电子的3倍；F元素是同周期元素中原子半径最小的主族元素。A、B、C、D、E形成的化合物甲、乙、丙、丁的组成如下表所示：

化合物	甲	乙	丙	丁
化学式	A2C	A2C2	D2C2	D2E

回答下列问题：
（1）用电子式表示形成化合物丁的过程                           。
（2）写出丙与甲反应的化学方程式：                                           
(3)固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许O^2-在其间通过，该电池的工作原理如下图所示，其中多孔Pt电极a、b分别是气体C₂、A₂的载体。①O^2-流向       极（填“正极”或“负极”）

②该电池的正极反应为                       ，负极反应为          。

A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素。已知：①热稳定性：H_mD＞H_mC；②、 具有相同的电子层结构；③A与B在同一周期，在该周期所有主族元素中，A的原子半径最大，B的离子半径最小；④A与B质子数之和是D质子数的3倍。依据上述信息用相应的化学用语回答下列问题：
(1)     H_mD_m的电子式___________________。
(2)     、的还原性强弱顺序为：_________，（用离子符号表示）能证明其还原性强弱的离子方程式为________________________________。
(3)     将E的单质通入A与D形成的化合物的水溶液中，在常温下反应的离子方程式为：_____________________________________。
(4)     常温下，将等物质的量浓度的H_mC溶液和A的最高价氧化物对应的水化物溶液按体积比1:2混合，写出该反应的离子方程式                。该溶液的溶质含有的化学键类型是                  
(5)     在A、B、C、E单质中，符合下列转化关系的是_________（填元素符号）。

已知A、B、C、D、E是短周期中的五种元素，它们的原子序数依次增大。A和B可形成常见化合物BA₄，一个BA₄分子中电子总数为10；C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍；D与C同一主族，E^－比C^2－多一个电子层。试回答：
(1)D与E两元素相比较，非金属性较强的是________(填元素名称)，请你自选试剂设计实验验证该结论(说明试剂、简单操作、实验现象)
_________________________________________________________________________________
(2)A、C、D间可形成甲、乙两种微粒，它们均为负一价双原子阴离子且甲有18个电子，乙有10个电子，则甲与乙反应的离子方程式为______________________________________；
(3)B和C形成的一种化合物是参与大气循环的气体，写出它的电子式________________；
(4)A和C也可形成一种18电子分子，写出该分子的结构式____________________