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

A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增的短周期元素，其中A与Y同主族，X与Z同主族，A与B和A与X均可形成10个电子化合物；B与Z的最外层电子数之比为2︰3，常见化合物Y₂X₂与水反应生成X的单质，其溶液可使酚酞试液变红。请回答下列问题。
(1) X在周期表中的位置是_____________________________。
(2) 化合物Y₂X₂的电子式为      ；它含有的化学键类型有     （填序号）。
A．离子键      B．极性共价键      C．非极性共价键       D．氢键
(3) A与X和A与Z均能形成18个电子的化合物，此两种化合物发生反应生成Z的化学方程式为_____________________________________。
(4) A的单质与X的单质可制成新型的化学电源（KOH溶液作电解质溶液），两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电，则负极电极反应式为_____________________________________。
(5) 写出化合物Y₂X₂与水反应的离子方程式____________________________。
(6) B的最高价氧化物的结构式为____________________________________。

Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能（I）数据列于下表：

元素	25Mn	26Fe
电离能/kJ·mol^－1	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

  回答下列问题：
（1）Mn元素外围电子层的电子排布式为                 ，比较两元素的I₂、I₃可知，气态Mn²⁺再失去一个电子比气态Fe²⁺再失去一个电子难。对此，你的解释是                                                                 。
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物，则与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是                 。
（3）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为            晶体。
（4）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如右图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为              。

下列分子中所有原子未全部满足最外层为8个电子结构的是（   ）

A．CCl4

B．CO2

C．HCl

D．PCl3

自然界中存在的碘的稳定性核素是碘－127（I）。日本福岛第一核电站事故释放出的放射性物质中，含有人工放射性核素碘－131(I)。碘－131 (I) 一旦被人体吸入，就可能会引发甲状腺疾病。对于这两种核素的下列说法正确的是（   ）

A．I是一种新元素	B．I的摩尔质量为131g
C．I和I互为同位素	D．I中子数与质子数之差为74

下表为元素周期表中的一部分，列出10种元素在元素周期表中的位置。试用元素符号、离子符号或化学式回答下列问题。

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

       （1）10种元素中，化学性质最不活泼的是       ；（填元素符号）
（2）①③⑤三种元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是    ；（填化学式）
（3）元素⑦的氢化物的化学式为       ；该氢化物常温下和元素②的单质反应的化学方程式                        
（4）①和⑧元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为    和    ；③和⑨两元素形成化合物的电子式       ；①和⑦两元素形成四核化合物的电子式       ，该物质与CO₂反应的化学方程式                    ；
（5）①和⑤最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为        

某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表。

实验方案	实验现象
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加酚酞	A.浮于水面，熔成小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变成红色
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水	B.产生大量气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应	C.反应不十分剧烈，产生的气体可以在空气中燃烧
④镁带与2mol·L^-1的盐酸反应	D.剧烈反应，产生的气体可以在空气中燃烧
⑤铝条与2mol·L^-1的盐酸反应	E.生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液	F.生成淡黄色沉淀

请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：________________________。
(2)实验仪器： _________________________；
(3)实验内容：请将实验方案与实验现象一一对应(*填写题给信息表中的序号)，写出化学方程式

实验方案*	实验现象*	有关化学方程式

 (4)实验结论：_______________________________。
(5)请用结构理论简单说明具有上述结论的原因。
(6)请你补充一组事实，说明此周期中另外两种元素的性质递变规律。

(10分)通常情况下，微粒A和B为分子，C和E为阳离子，D为阴离子，它们都含有10个电子；B溶于A后所得的物质可电离出C和D；A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答：
⑴用化学符号表示下列4种微粒：
A：__________；B：__________；C：__________；D：_______。
⑵写出A、B、E三种微粒反应的离子方程式：__________________。

下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：
1
（1）写出下列元素符号：①________，⑥________，⑦________。
（2）画出原子的结构示意图：④________，⑤________，⑧________。
（3）在这些元素中，最活泼的金属元素是________，最活泼的非金属元素是________，最不活泼的元素是________。（均用元素符号表示）
（4）在这些元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是________，碱性最强的是________，呈两性的氢氧化物是________。（均写出物质的化学式）

X、Y、Z、T为短周期的四种元素，其最高正价依次为+1、+4、+5、+7，核电荷数Y＜Z＜X＜T，则
（1）元素符号X        Y        Z         T           ；
（2）写出X的最高价氧化物对应水化物与Z的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式                                         ；
（3）按碱性减弱酸性增强的顺序，写出各元素最高价氧化物对应水化物的化学式为     

A、B、C、D、E五种元素在周期表里的位置如下表所示：A、B、C为同主族元素，A为该族中原子半径最小的元素；D、B、E为同周期元素，E为该周期中原子半径最小的元素。D元素名称是　　　，在周期表第　　周期，第　　　　　族，其原子结构示意图　　　        　　。

	A
D	B	E
	C

(15分) 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。

a

b

c

d

e

f

g

h

i

j

k

l

m

n

o

试回答下列问题：
（1）请写出元素O的基态原子电子排布式              。
(2)c元素的一种同素异形体与熔融的n单质形成石墨间隙化合物，比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写作CxK,其平面图形见图，则x值为     。

（3）第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图，其中序号“8”代表        （填元素符号）；其中电负性最大的是           （填图中的序号）。

（4）由i原子跟d原子以1 : 1相互交替结合而形成的晶体，晶型与晶体j相同。则i与d形成的晶体中一个晶胞中含有4个i原子；与同一个i原子相连的d原子构成的空间构型为          ，d原子的杂化类型为       。
（5）i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。

若已知i的原子半径为dcm，N_A代表阿伏加德罗常数，i的相对原子质量为M，
则该晶体的密度为______           _g/cm³ （用字母表示）。

下表是元素周期表的一部分，回答有关问题。

	ⅠА	ⅡА	ⅢА	ⅣА	ⅤА	ⅥА	ⅦА	0
2					①		②
3	③	④	⑤	⑥		⑦	⑧	⑨
4	⑩	11					12

（1）在这些元素中，最活泼的金属元素是（均用元素名称填写）          _—、最活泼的非金属元素是         、最不活泼的元素是          
（2）在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是（均用化学式填写）       、碱性最强的是         ，呈两性的氢氧化物是          ，写出三者之间两两相互反应的离子方程式                                                       
（3）在这些元素中，原子半径最大的是          _—、原子半径最小的是          （均用元素符号填写）
（4）写出②与④形成化合物的电子式   ；写出①单质的电子式   ；

【化学－物质结构与性质】
N和B元素在化学中有很重要的地位。
（1）写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式_________________。
从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
（2）N元素与B元素的氟化物化学式相似，均为AB₃型，但分子的空间结构有很大不同，其原因是_____________________________________________，其中BF₃的分子构型为__________。
（3）立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似，其中B原子的杂化方式为________，微粒间存在的作用力是________。
（4）NaN₃是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质，NaN ₃也可用于汽
车的保护气囊。3 mol NaN ₃受撞击会生成4 mol N₂气体和一种离子化合物A。
①请写出上述NaN ₃撞击反应的化学方程式                             。
②根据电子云的重叠方式判断：N₂分子中存在的σ键和π键数目之比为   ：  。

(14分)W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子序数依次增大，其它相关信息如下表所示

(1 )X位于元素周期表中第________周期第_______族；Y基态原子的电子排布式为_______。
(2) 在W-H、X-H两种共价键中，键的极性较强的是_______,元素Y与W按原子个数比1 ： 3形成的化合物所属的晶体类型是_______。
(3) W的一种氢化物(W2H4)与W2X4发生反应：，反应中若形成键放热103.9k!。则该反应的=_______。
(4) 元素X、Y、Z可形成1:1:1型化合物A，已知A在热的碱性溶液中分解得到物质的量之比为1 ： 2的两种盐，写出该反应的化学方程式_______。

已知短周期元素T、 Q、R、W在元素周期表中的位置如表所示，其中T所处的周期序数与主族序数相等，请回答下列问题：

	Q	R
T			W

（1）T的原子结构示意图为       。
（2）元素的非金属性为（原子的得电子能力）：W     Q（填“强于”或“弱于”）。
（3）W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应，生成两种物质，其中一种是气体，反应的化学方程式为                                              。
（4）已知原子序数比R多1的元素，其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是                                                                。
（5）已知R有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下，2L的甲气体与0.5L的氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的R的含氧酸盐只有一种，则该含氧酸盐的化学式的是              。