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

有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其元素特征信息如下表：

元素编号	元素特征信息
A	A的单质是密度最小的物质
B	B的单质能与冷水剧烈反应，所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子
C	C的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍
D	D与B同周期，该周期中D的简单离子半径最小
E	B、C、E组成的36电子的化合物Y是家用消毒剂的主要成分
F	F元素最高正价与最低负价的代数和为4

（1）写出两种均含A、B、C、F四种元素的化合物在溶液中相互反应的离子方程式                 
（2）D、E、F的简单离子半径由大到小的顺序是(直接用化学式表示)                                 。
（3）向Fe和D单质组成的混合物中，加入足量F的最高价氧化物对应水化物的稀溶液，固体全部溶解。向所得的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，将产生的沉淀过滤出来，经洗涤、干燥、灼烧后得到一种固体，经称量发现该固体的质量和原混合物的质量恰好相等。则原混合物中D单质的质量分数
为                 。
（4）一定量的石灰乳中通入一定量的E单质，两者恰好完全反应，生成物中有三种含E元素的离子，其中两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。此时反应的化学方程式为           。

（5）A、B形成的化合物BA在有机合成中用途很广泛。它可以夺取很多化合物中的质子而生成相应的钠的化合物。写出它与乙醇反应的化学方程式               。

短周期元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示，B是形成化合物种类最多的元素。

请回答下列问题：
（1）描述D在元素周期表中的位置：_____________________
（2）比较A、C、D元素简单离子半径的大小：______＞______＞______(填微粒符号)
（3）E的氢化物与其最高价氧化物的水化物的钾盐共热能发生反应，生成一种气体单质，反应的化学反应方程式为_______________________________________________.
（4）F与D同主族且相邻，请说出D的氢化物比F的氢化物稳定的根本原因：______________；
用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种具有较强的氧化性的阳离子，试写出阳离子的电子式：________，写出该阳离子与F氢化物的水溶液反应的离子方程式：__________________________________________________________。
（5）在Fe和Cu 的混合物中加入一定量的C的最高价氧化物的水化物稀溶液，充分反应后剩余金属m₁g,再向其中加入一定量的稀硫酸，充分反应后，剩余金属m₂g。下列说法正确的是（       ）
A．加入稀硫酸前，加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Cu²⁺
B．加入稀硫酸前，加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Fe²⁺
C．m₁一定大于m₂
D．剩余固体m₁g中一定有单质铜，剩余固体m₂g中一定没有单质铜

周期表中前36号元素A、B、C、D、E、F、G、H，它们的原子序数依次增大，其中B、C、D为同一周期；E、F、G为同一周期；A和E、D和G分别为同一主族；A与B组成的化合物是一种温室气体；D元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍；E是所在周期原子半径最大的元素（除稀有气体外）；F元素的离子半径是同周期元素形成的简单离子中最小的；H元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子。
（1）E₂D₂物质中化学键的类型是__________________
（2）一定条件下，A₂气体与C₂气体充分反应可生成6.8 g的气体，放出18.44 kJ热量，则该反应的热化学方程式为：______________________________________________________；生成物分子的空间构型为_________________，其中C的杂化方式为_______________。
（3）C和E组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，该反应的化学方程式是                                         。
（4）H的基态原子的电子排布式为__________________________已知H²⁺能与（2）中的生成物的水溶液形成配合物，请写出该配合物中阳离子的结构简式：_________________，在此配合物的水溶液中加入乙醇，现象是_______________________________________。
（5）某无色溶液可能存在如下离子：Ag^＋、Ba^2＋和由上推出的元素组成的离子E^＋、F^3＋、FD₂^―、G^2―、BD₃^2―、GD₃^2―、GD₄^2―，现取该溶液进行有关实验，结果如下图所示。

①生成淡黄色沉淀的离子方程式为                                    。
②由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式                                     。
③综合上述信息，可以肯定存在的离子有                         。

短周期元素A、B、C、D在元素周期表中的相对位置如图所示，其中B所处的周期序数与族序数相等。填写下列空白。

		A
B	C		D

 
（1）写出C的氧化物的一种用途：        
（2）B单质与Fe₂O₃反应时，每消耗13.5g B时放热213kJ，该反应的热化学方程式是       
（3）为防止A元素的氧化物AO₂污染空气，科学家寻求合适的化合物G和催化剂，以实现反应：
AO₂+X^催化剂A₂ +H₂O+n Z(未配平，n可以为0)。上述反应式中的X不可能是        (填标号)。
a．NH₃      b．CO      c．CH₃CH₂OH       d．H₂O₂
（4）A元素的最简单氢化物甲、D元素的最高价氧化物对应的水化物乙都是很重要的基础化工原料。
①一定条件下，甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应（△H>0）并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递减的是      （选填序号）。

选项	a	b	c	d
x	温度	温度	加入H2的物质的量	加入甲的物质的量
y	甲的物质的量	平衡常数K	甲的转化率	生成物物质的量总和

 
②25℃时，往a mol·L^－1的甲的水溶液中滴加0.01 mol·L^－1乙溶液，当两种溶液等体积混合时，溶液呈中性(设温度不变)。滴加过程中溶液的导电能力      (填“增强”、“减弱”或“不变”)；
所得混合溶液中A、D两种元素的物质的量的关系为：A     2D（填“大于”、“等于”或“小于”）；甲中溶质的电离平衡常数K_b＝      (用含a的代数式表示)。

现有五种短周期主族元素A、B、C、   D、E，其原子序数依次增大。A原子约占宇宙中原子总数的88.6%，A⁺又称为质子：B是形成化合物种类最多的元素，C元素的最简单的氢化物Y的水溶液显碱性．E是短周期元素中电负性最小的元素。A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物。试回答下列问题：
（1）写出A、E两元素形成的原子个数比为1:1的化合物的电子式____。
（2）向氯化亚铁溶液滴加过量的E的最高价氧化物对应水化物的溶液，现象是____。
（3）Y溶液显碱性的原因是(用一个离子方程式表示）____。
（4）检验汽车尾气中含有的化合物BD的方法是：向酸性PdC1₂溶液中通A汽车尾气，若生成黑色沉淀（Pd），证明汽车尾气中含有BD。写出反应的离子方程式____。
（5）下列有关物质性质的比较中．不正确的是               。
a．热稳定性：H₂S>SiH₄  b．离子半径：Na⁺>S^2－
c．第一电离能N>O   d．元素电负性：C>H
（6）已知：①CH₃OH(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+3H₂(g)  △H=+49.0kJ/mol
②CH₃OH(g)+3/2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)  △H=－192．9kJ/mol
由上述方程式可知．CH₃OH的燃烧热____（填“大于”、“等于”或小于”）192.9kJ/mol。已知水的气化热为44 kJ/mol．则表示氢气燃烧热的热化学方程式为____。

下表给出了五种元素的相关信息，其中w、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次递增。

元素	相关信息
W	单质为密度最小的气体
X	元素最高正价与最低负价之和为0
Y	工业上通过分离液态空气获得其单质，该单质的某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障
Z	存在质量数为23，中子数为12的核素
T	金属单质为红色，导电性好，是人体不可缺少的徽量元素，焰色反应时火焰为绿色

 
根据上述信息填空：
（1）元素Y在元素周期表中的位置是              。XY₂由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是                       。
（2）化合物甲是一种强氧化剂，由元素Y和Z组成，写出甲的化学式：              ，
（3）化合物乙由元素W和X组成，乙是同时含极性共价键和非极性共价键的相对分子质量最小的分子。在25℃、101kpa下，已知2g的气体乙在Y₂气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热QkJ，该燃烧反应的热化学方程式是                             。
（4）化合物丙仅由W、X、Y、Z、T中的四种元素组成，四种元素的质量比为1：6：40：64，化合物丙中含有两种阴离子，写出燃烧丙的化学方程式                         。

W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为14，中子数为7；X的离子与NH₄⁺具有相同的质子、电子数目； W与Y的氧化物均能导致酸雨的形成；Z的非金属性在同周期主族元素中最强。

（1）Y在周期表中的位置是            。
（2）用电子式解释X与W能形成化合物X₃W的原因           。
（3）X₃W遇水可释放出使酚酞溶液变红的气体A，化学方程式是         。
（4）用惰性电极电解化合物XZ溶液从阴极释放出气体B，反应的离子方程式是       。
（5）已知W的单质与气体B在一定条件下可形成气体A，即： W₂ (g)+3B (g) 2A(g)  △H =－92.4 kJ・mol^―1  
在某温度时，一个容积固定的密闭容器中，发生上述反应。在不同时间测定的容器内各物质的浓度如下表：

时间	浓度(mol/L)
c(W2)	c(B)	c(A)
第0 min	4.0	9.0	0
第10min	3.8	8.4	0.4
第20min	3.4	7.2	1.2
第30min	3.4	7.2	1.2
第40min	3.6	7.8	0.8

 
①W₂的平均反应速率v(0min～10min)/ v(10min～20min) =        ；
②反应在第10min改变了反应条件，改变的条件可能是         ；
a．更新了催化剂   b．升高温度   c．增大压强   d．增加B的浓度
③若反应从第30min末又发生了一次条件改变，改变的反应条件可能是        ；
a．更新了催化剂   b．升高温度   c．增大压强   d．减小A的浓度

下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑨在表中的位置，用化学用语回答下列问题：

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

 
（1）④、⑤、⑥简单离子半径由大到小的顺序为_________________________。
（2）⑦、⑧、⑨的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是_________________________。
（3）由表中①④元素的原子按1：1组成的化合物的稀溶液易被催化分解，通常使用的催化剂为（填序号）____________________。
a.MnO₂      b.FeCl₃       c.Na₂SO₃         d.KMnO₄
（4）下图中 A～F是由部分上表中元素组成的单质或化合物，其中A、B、C为单质，转化关系如下：

I.若B为黄色固体，A为原子半径最小的原子组成的单质，C为双原子分子组成的单质，E能使品红溶液褪色。
①F的电子式为     。
②实验测得起始参加反应的B和最后生成的B质量相等，则起始参加反应的A和C的物质的量之比是     。
II.若D为淡黄色固体，焰色反应为黄色，组成C的元素的原子最外层电子数是内层电子数的2倍。
①下列关于D的说法正确的是     （填字母）。
a.能与水发生化合反应
b.既有氧化性，又有还原性
c.既含离子键，又含非极性共价键
d.是一种碱性氧化物
②用惰性电极将F的饱和溶液进行电解，则阳极反应式是     。

铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用。
（1）铝在元素周期表中的位置是                      。
（2）已知电负性的数值表示原子对电子吸引能力的相对大小。以下是几种原子的电负性数值：

元素	钠	镁	铝	硅
电负性	0.9	1.2	χ	1.8

 
①铝的电负性χ的范围是                    。
②电负性的数值与元素金属性的关系是                                      。
③下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是          。
a．测定镁和铝的导电性强弱
b．测定等物质的量浓度的Al₂(SO₄)₃和MgSO₄溶液的pH
c．向0.1 mol/LAlCl₃和0.1 mol/L MgCl₂中加过量NaOH溶液
（3）铝热法是常用的金属冶炼方法之一。
已知：4Al(s)＋3O₂(g)＝2Al₂O₃(s)   ΔH₁＝-3352 kJ/mol
Mn(s)＋O₂(g)＝MnO₂(s)    ΔH₂＝ -521 kJ/mol
Al与MnO₂反应冶炼金属Mn的热化学方程式是                                 。
（4）冶炼金属铝时，用石墨做电极电解熔融Al₂O₃。液态铝在（填“阴”或“阳”）    极得到，电解过程中，阳极石墨需要不断补充，结合电极反应说明其原因是                           。

X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素，其原子序数依次增大。有关信息如下表:

X	动植物生长不可缺少的元素，是蛋白质的重要成分
Y	地壳中含量居第一位
Z	短周期中其原子半径最大
Q	生活中大量使用其合金制品，工业上可用电解其氧化物的方法制备
M	海水中大量富集的元素之一，其最高正化合价与负价的代数和为6

 
（1）X的气态氢化物的大量生产曾经解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题，请写出该气态氢化物的电子式____________。
（2）已知₃₇Rb和₅₃I都位于第五周期，分别与Z和M同一主族。下列有关说法正确的是____________（填序号）。
A．原子半径：  Rb>I                   
B．RbM中含有共价键
C．气态氢化物热稳定性：M>I
D．Rb、Q、M的最高价氧化物对应的水化物可以两两发生反应
（3）化合物QX导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强，是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。有关化合物QX的制备及化学性质如下（所有热量数据均已折合为25℃、101.3 kPa条件下的数值）
可用Q和X的单质在800 ~ 1000℃制得，每生成1 mol QX，吸收a kJ的热量。
可用Q的氧化物、焦炭和X的单质在1600 ~ 1750℃生成QX，每生成1 mol QX，消耗18 g碳，吸收b kJ的热量。
请根据上述信息写出在理论上Q的氧化物跟焦炭反应生成Q单质和CO的热化学方程式________________。
（4）X、Y组成的一种无色气体遇空气变为红棕色。将标准状况下40 Ｌ该无色气体与15 Ｌ氧气通入一定浓度的NaOH溶液中，恰好被完全吸收，同时生成两种盐。请写出该反应的离子方程式                 。

短周期元素X、Y、Z原子序数依次递增。X、Y、Z的最外层电子数之和为13，Y是所在周期中金属性最强的，X、Z在同一主族。
（1）Z元素在周期表中的位置是          。
（2）Y₂ZX₃溶液显         性，能证明该溶液中存在水解平衡的事实是          （填序号）。
a．滴入酚酞溶液变红，再加入稀H₂SO₄红色退去
b．滴入酚酞溶液变红，再加入氯水红色退去
c．滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl₂溶液产生沉淀且红色退去
（3）化合物Cu₂X和Cu₂Z可发生如下转化（其中D是纤维素水解的最终产物）：

① D的化学式是          ；
② Cu₂X与浓硝酸反应有红棕色气体生成，则化学反应方程式是          。
（4）某温度下，在一个5L的密闭容器中充入0.2 mol ZX₂和0.1 mol X₂，20 s后达到平衡，测得容器中含有0.18 mol ZX₃，则用X₂表示该反应的平均速率是v(X₂) =         ，此温度下该反应的化学平衡常数K=         。

已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于短周期。A是原子半径最小的元素；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；E有“生物金属”之称,E⁴⁺和氩原子的核外电子排布相同。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，A、B两种元素组成的原子个数之比为1 : 1的化合物N是常见的有机溶剂。
请回答下列问题（答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）：
(1)A₂D₂分子的电子式为______，E的基态原子的外围电子排布式为______。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为______。
(3)单质B与C的最高价氧化物的水化物的浓溶液微热反应,其化学方程式为______
(4)下列叙述正确的是______(填序号）。
a． M是极性分子,N是非极性分子      b． M和BD₂分子中的中心原子均采用sp²杂化
c． N分子中含有6个σ键和1个π键   d． BD₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
(5)   已知:①E的一种氧化物Q，其晶胞结构如图所示

①Q(s)＋2Cl₂(g)＝ECl₄(l)＋D₂(g)△H＝＋140kJ/mol
②2B(s)＋D₂(g)＝2BD(g) △H＝－221kJ/mol
写出物质Q和焦炭、氯气反应生成液态ECI₄和BD气体的热化学方程式：__________________________
(6)在0.5 L的密闭容器中，一定量的C₂和A₂进行如下化学反应：C₂(g) +3 A₂(g)＝2CA₃(g)  △H＜0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表。请回答下列问题。

①试比较K₁,K₂的大小，K₁________K₂(填写“ >”、“=”或“<”）。
②在400℃时,当测得CA₃和C₂、A₂的物质的量分别为3mol和1 mol、2 mol时,则该反应的 V(C₂)正_________(C₂)逆（填写“>”、“=”或“<”）。

某铵态氮肥由W、X、Y、Z等4种短周期元素组成，其中W的原子半径最小。
I．若Y、Z同主族，ZY₂是形成酸雨的主要物质之一。
（1）将X、Y、Z的元素符号填在右图所示元素周期表（局部）中的相应位置上。

（2）X的最髙价氧化物对应水化物的稀溶液与铜反应的化学方程式为___             ___。
（3）一定条件下，1mol XW₃气体与O₂完全反应生成X元素的单质和液态水，放出382.8 kJ热量。该反应的热化学方程式为________________________。
II．若Z是形成化合物种类最多的元素。
（4）该氮肥的名称是______（填一种）。
（5）HR是含Z元素的一元酸。室温时，用0.250mol•L^—1NaOH溶液滴定25.0 mL HR溶液时，溶液的pH变化情况如图所示。其中，a点表示两种物质恰好完全反应。

①右图中x______7（填“>”、“<”或“=”）。
②室温时，HR的电离常数K_a=______（填数值）。

物质A、B、C、D、E、F、G、H、I、J有如图所示的转化关系。

图中所有物质均由短周期元素组成，且每个小三角形内的三种物质均至少含有第三周期中的一种相同元素。其它信息见下表：

编号	信 息
1	D为地壳中含量最高的元素组成的单质
2	E为酸性气态氧化物
3	F的浓溶液常做干燥剂
4	H为淡黄色固体化合物
5	电解饱和J溶液是工业重要反应
6	C为离子化合物，阴、阳离子均含有金属元素

 
（1）写出G的化学式：           ，指出H中化学键的类型：        。
（2）常温下测得一定浓度的C溶液的pH=10，用离子方程式表示其原因           。
（3）写出与H相对分子质量相同，且它们的阴离子所含的电子数、电荷数也均相同的化合物的化学式           。
（4）写出C溶液中通入过量CO₂的化学方程式：                             。   

（5）通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应（已知反应过程放热），生成物中三种含Y元素的离子，其中两种离子物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如上图所示，写出该反应的离子方程式是        ，该苛性钾溶液中KOH的质量是            g。

A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素。它们之间的关系如下：
Ⅰ.原子半径：A < C < B < E< D  
Ⅱ.原子的最外层电子数：A = D    C= E   A + B = C
Ⅲ.原子的核外电子层数：B =" C" = 2A 
Ⅳ.B元素的主要化合价：最高正价 + 最低负价 = 2
请回答：
（1）甲为由A、B两种元素组成的常见气体，写出其电子式               ；
（2）写出某黑色含F的磁性氧化物与E最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式：                               。装置1经过一段时间向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为          。单质F发生         （填电化学腐蚀类型）

（3）向A、B、C三种元素组成的某盐稀溶液中滴加AgNO₃溶液生成白色沉淀，该反应的化学方程式为                                          ,已知该盐溶液常温下呈酸性，则0．1mol/L该盐溶液中离子浓度的大小顺序为                           。
（4）上述元素中的五种元素可形成一种常见复盐，经检测该复盐中三种离子的个数比为2:1:2。则该复
盐的化学式为           。为检验该复盐中的某种有色离子存在，请写出实验的操作步骤和现象  
                                                                                    。