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

X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大，元素Z在地壳中含量最高，J元素的焰色反应呈黄色，Q的最外层电子数与其电子总数比为3:8，X能与J形成离子化合物，且J⁺的半径大于X^—的半径，Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。请回答：
（1）Q元素在周期表中的位置_______________________。
（2）这五种元素原子半径从大到小的顺序为              （填元素符号）。
（3）元素的非金属性Z______Q（填“>”或“<”），下列各项中，不能说明这一结论的事实有______（填序号）。
A．Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊
B．Z与Q之间形成的化合物中元素的化合价
C．Z和Q的单质的状态
D．Z和Q在周期表中的位置
（4）Q的氢化物与Z的氢化物反应的化学方程式为__________________________________。
（5）X与Y可形成分子A，也可形成阳离子B，A、B在水溶液中酸、碱性恰好相反，写出A的电子式_______________；B的水溶液不呈中性的原因____________________________（用离子方程式表示）。
（6）液态A类似X₂Z，也能微弱电离且产生电子数相同的两种离子，则液态A的电离方程式为      。
（7）若使A按下列途径完全转化为F：

①F的化学式为_________；
②参加反应的A与整个过程中消耗D的物质的量之比为_________。

（本题共12分）二甲醚被称为21世纪的新型燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上常采用甲醇气相脱水法来获取。其反应方程式为：2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)
完成下列填空：
28、有机物分子中都含碳元素，写出碳原子最外层电子的轨道表示式               ；
写出甲醇分子中官能团的电子式                 。
29、碳与同主族的短周期元素相比，非金属性较强的是         （填元素符号）。写出一个能证明你的结论的化学方程式                                     。
30、在温度和体积不变的情况下，能说明反应已达到平衡状态的是      （选填编号）
a.CH₃OH的消耗速率与CH₃OCH₃的消耗速率之比为2：1
b.容器内压强保持不变
c.H₂O(g）浓度保持不变
d.气体平均相对分子质量保持不变
31、一定温度下，在三个体积约为2.0 L的恒容密闭容器中发生上述反应：

容器 编号	温度（℃）	起始物质的量（mol）	平衡物质的量（mol）
CH3OH(g)	CH3OCH3(g)	H2O(g)
I	387	0.40	0.16	0.16
Ⅱ	387	0.80	a
Ⅲ	207	0.40	0.18	0.18

（1）若要提高CH₃OH的平衡转化率，可以采取的措施是      （选填编号）。
a.及时移走产物       b.升高温度      c.充入CH₃OH      d.降低温度
（2）I号容器内的反应经过t min达到平衡，则CH₃OH的平均反应速率为             （用含t的式子表示）。II号容器中a =           mol。
32、若起始时向容器I中充入CH₃OH 0.2mol、CH₃OCH₃ 0.30mol和H₂O 0.20mol，则反应将向          （填“正”“逆”）反应方向进行。

物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。根据下图，完成下列填空：

27．上图中X的电子式为         ；其水溶液长期在空气中放置容易变浑浊，用化学方程式表示该变化          ；该变化体现出硫元素的非金属性比氧元素      （填“强”或“弱”）。用原子结构解释原因            。
28．Na₂S₂O₃是一种用途广泛的钠盐。下列物质用于Na₂S₂O₃的制备，从氧化还原反应的角度，理论上有可能的是______（填字母序号）。
a．Na₂S+ S         b．Z+ S          c．Na₂SO₃ + Y         d．NaHS + NaHSO₃
29．SO₂是主要大气污染物之一。工业上烟气脱硫的方法之一是用碱液吸收，其流程如图：
。
该法吸收快，效率高。若在操作中持续通入含SO₂的烟气，则最终产物为________。室温下，0.1mol/L①亚硫酸钠 ②亚硫酸氢钠 ③硫化钠 ④硫化氢钠的四种溶液的pH由大到小的顺序是________。（用编号表示）
已知：H₂S：K_i1＝1.3×10^-7    K_i2=7.1×10^-15   H₂SO₃：K_i1＝1.3×10^-2    K_i2=6.2×10^-8
30．治理含CO、SO₂的烟道气，也可以将其在催化剂作用下转化为单质S和无毒的气体：
2CO(g) + SO₂ (g) S(s) + 2CO₂(g)。一定条件下，将CO与SO₂以体积比为4∶1置于恒容密闭容器中发生上述反应，下列选项能说明反应达到平衡状态的是      （填写字母序号）。
a．v (CO) ∶v(SO₂) = 2∶1             b．平衡常数不变
c．气体密度不变                    d．CO₂和SO₂的体积比保持不变
测得上述反应达平衡时，混合气体中CO的体积分数为，则SO₂的转化率为        。

随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

根据判断出的元素回答问题：
（1）在元素周期表的位置是。
（2）比较、常见离子的半径的小（用化学式表示，下同）＞；比较、的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：＞。
（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式。
（4）已知1e的单质在足量中燃烧，恢复至室温，放出255.5热量，写出该反应的热化学方程式：。
（5）上述元素可组成盐：,向盛有101溶液的烧杯中滴加1溶液，沉淀物质的量随溶液体积变化示意图如下：

①离子浓度由大到小的顺序是：。
②写出m点反应的离子方程式。
③若溶液改加201.2 溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为。

W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素，W是金属元素，X是地壳中含量最多的金属元素，且W、X的最高价氧化物的水化物相互反应生成盐和水；Y、Z是非金属元素，Y与W可形成离子化合物WY；G在Y的前一周期，其原子最外层比Y原子最外层少一个电子。
（1）X的原子结构示意图为__________________。
（2）W、X的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式为_________________。
（3）工业上制取X单质的化学方程式为______________________________________。
（4）G的气态氢化物与Y的最高价氧化物的水化物恰好反应生成的正盐溶液中，离子浓度由大到小的顺序为_________________________________。在催化剂作用下，汽车尾气中G的氧化物GO与一氧化碳两种气体能相互反应转化为无污染、能参与大气循环的两种气体，若有33．6 L（已换算成标准状况）一氧化碳参加反应，转移的电子数为__________mol。
（5）298K时，Z的最高价氧化物为无色液体，0．25 mol该物质与一定量水混合得到Z的最高价氧化物的水化物的稀溶液，并放出a  kJ的热量。该反应的热化学方程式为_____________________________。

【化学——物质结构与性质】氢、碳、氮都是重要的非金属元素，它们单质及其化合物在科学研究和工业生产中有重要的应用。
（1）下列微粒基态的电子排布中未成对电子数最多的是_______（填序号）
a．Fe   
b．Mn   
c．Cu   
d．Cr   
e．C
（2）含氮配合物W的结构如图所示（配位键未标出方向），请在结构图中用“→”标出W中所存在的所有配位键的方向。

（3）C、H元素形成的某有机化合物分子中共有16个电子，该分子中键与键的个数比为_______；该有机化合物在一定条件下形成的聚合物中C原子采取_______杂化。
（4）N和Cu元素形成的化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为_______。该化合物的相对分子质量为M，为阿伏加德罗常数。若该晶胞的边长为a pm，则该晶体的密度是_______g．pm。

第三周期元素，最高价氧化物对应水化物(浓度均为0.01mol·L^-1)的pH值与原子半径的关系如图所示，则下列说法正确的是

A．气态氢化物的稳定性：N>R

B．Z的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水

C．Y的单质是制造汽车、飞机、火箭的重要材料

D．R的单质没有同素异形体

(8分)A、B、C、D、E五种短周期元素，A与D同周期，A的单质既可与盐酸反应，又可与NaOH溶液反应，B的单质在放电条件下能与氧气反应，C元素的离子不含电子，D元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3/4，E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍。
（1）A的原子结构示意图为                           。
（2）E元素在周期表的位置是
（3）A的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为                       。
（4）加热条件下，D的单质与足量B的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应，生成D的最髙价含氧酸，写出此反应的化学方程式：                              。
（5）化合物甲由元素A、B组成，具有良好电绝缘性。化合物甲能与水缓慢反应生成化合物乙。乙分 子中含有10个电子，写出该反应的化学方程式：                。

有A、B、C、D四种短周期主族元素，其原子序数依次增大。A、B可形成A₂B和A₂B₂两种共价化合物，B、C同主族且可形成CB₂和CB₃两种化合物。完成下列问题。
（1）C的名称为________
（2）写出表示非金属性C＜D的化学方程式（任一个）：________             。
（3）金属元素E是中学化学常见元素，位于元素周期表的第四周期。该元素可与D形成ED₂和ED₃两种化合物。将E的单质浸入ED₃溶液中，溶液由黄色逐渐变为浅绿色，该反应的离子方程式为___________。
（4）请依据（4）中的反应，设计一个原电池。要求：画出实验装置图，注明电解质溶液名称、正负极及正负极材料，并标出电子移动方向，写出负极反应式。

负极反应式：____________________。

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_________________

下图为元素周期表的一部分，请根据元素①～⑧在表中的位置，回答下列问题：

（1）在上述元素的最高价氧化物对应的水化物中：属于强酸的是      （用化学式表示，下同）；碱性最强的是              。
（2）④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序是         （用离子符号表示）。
（3）有两种离子化合物，均由①、④、⑤、⑧四种元素组成，这两种物质可在水溶液中发生反应。写出该反应的离子方程式：                               。
（4）请写出涉及上述有关元素的两个置换反应（要求：同一反应中两种单质对应元素既不同周期也不同主族)                              ；
（5）由表中元素形成的常见无机化合物A、B、C、X有以下转化关系：

若A、B、C含同一金属元素，X为强电解质，且反应都在溶液中进行。B的化学式为          。
X的化学式可能为（写出不同类物质）          或          。

已知A、B、C、D、E是短周期中的5种非金属元素，它们的原子序数依次增大。A元素原子形成的离子核外电子数为零，C、D在元素周期表中处于相邻的位置，B原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。E元素与D元素同主族；E的单质为黄色晶体，易溶于二硫化碳。
（1）请写出元素符号：
A：    ， B：  ，C：_______，D：____。
（2）画出E的阴离子的结构示意图：            。
（3）C的单质和D的单质在一定条件下反应生成化合物X，该反应的化学方程式为          。
（4）A分别与其他四种元素形成的化合物，水溶液显碱性的是        （写化学式）。
（5）将12 g B单质在足量的D单质中燃烧，所得气体通入1 L 1 mol·L^－1NaOH溶液中发生反应，写出反应的离子方程式：                                           。

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。M元素与X同主族，与W同周期。
（1）M元素是__________（填元素符号）。
（2）Z、W形成的气态氢物的稳定性为_______>________。（填化学式）
（3）写出M完全燃烧生成的氧化物的电子式________，该氧化物与水反应的离子方程式________。
（4）由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的—种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，离子方程式为_______。
（5）由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A，已知①1molA能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体。②A能与盐酸反应产生气体B，该气体能与氯水反应。则A是_______（填化学式）。写出该气体B与氯水反应的离子方程式____________________。
（6）由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的相对分子质量为392的化合物C,1mol C中含有6mol结晶水。对化合物C进行下实验：a．取C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；b．另取C的溶液，加入过量BaCl₂溶液产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解。C的化学式为______________________________。

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形成化合物CE。下列说法正确的是
A．五种元素中原子半径最大的是E，最小的是A
B．A和B、D、E均能形成共价型化合物中，稳定性最差的是A、D形成的化合物
C．E最高价氧化物对应水化物化学式为H₂EO₄
D．C的单质在空气中燃烧产物的化学式为C₂O