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推断题

短周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，A与C可形成A₂C₂和A₂C两种化合物；B的最高价氧化物对应的水化物甲与气体BA₃化合生成离子化合物乙；D与A位于同一主族；E与C形成的化合物是大气污染物，容易形成酸雨；F元素最高化合价与最低化合价的代数和为6。
（1）E在元素周期表中的位置是                                   。
（2）由A、C、F三种元素按原子个数比1∶1∶1组成的化合物与BA₃反应生成B的单质， 写出该反应的化学方式                                           。
（3）常温下，若甲、乙两溶液的pH均等于5，则由水电离出的=        ；乙溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序是                。
（4）用图所示装置电解由D与F形成盐的饱和溶液时，若阴、阳极都用铁作电极，则阳极的电极反应式为                    ，溶液中出现的现象是          。

(10分)短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A与C可形成A₂C₂和A₂C两种化合物；B的最高价氧化物对应的水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙；D与A位于同一主族；在同周期元素形成的简单离子中，E的离子半径最小。
（1）实验室中可用A₂C₂制取C单质，其化学方程式是                           
（2）由A、C、D三种元素组成的化合物的电子式是                ；B、C、E三种元素组成的常见盐的水溶液呈酸性，原因是                           （用离子方程式表示）。
（3）反应乙+C₂→B₂+A₂C（未配平）可设计为燃料电池，则通入乙的电极是     （填“正”或“负”）极，在碱性条件下其电极反应是                                          

X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。X的单质与氢气可以化合生成气体G，其水溶液pH>7;Y单质是一种黄色晶体；R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。Y、Z分别与钠元素可以形成化合物Q和J，J的水溶液与AgNO₃溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M。
请回答下列问题：
（1）M固体的晶体类型是                ，M中所含化学键有：                
（2）YO₂分子的立体构型名称为：                     ；
G分子中X原子的杂化轨道的类型是             。
（3）J的水溶液跟AgNO₃溶液反应的化学方程式为：                        。
（4）R的一种含氧酸根RO₄^2－具有强氧化性，在其钠盐中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是                           。

A、B、C、D均是短周期元素，A和B同周期， B和C同族，A元素族序数是周期数的三倍，B原子最外层电子数是内层电子数的二倍，B与A能生成化合物BA₂，C与A生成化合物CA₂， A的阴离子与D的阳离子电子层结构相同，都与氖原子的电子层结构相同，D 的单质与A 的单质在不同条件下反应，可生成D₂A或D₂A₂。请回答   
（1）写出元素符号A：       ，B：       ，C：        。
（2）D₂A的电子式           ，BA₂的结构式           。
（3）D₂A₂的化学式          ，灼烧这化合物火焰呈         色。
（4）C在元素周期表中的位置是         ，其原子结构示意图为                 。
（5）比较A、B气态氢化物的沸点        ；原因                             。

铜是过渡金属元素，可以形成多种化合物。
（1）CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应：CuCl+CO+H₂O=Cu(CO)Cl·H₂O
①电负性：C ______O（填“＞”或“＝”或“＜”）。②CO常温下为气体，固态时属于     晶体。
（2）Cu⁺与NH₃形成的配合物可表示成[Cu(NH₃)_n]⁺，该配合物中，Cu⁺的4s轨道及4p通过sp杂化接受NH₃提供的电子对。 [Cu(NH₃) _n]⁺中Cu⁺与n个氮原子的空间结构呈    型，n=    。
（3）CuCl₂溶液与乙二胺(H₂N—CH₂—CH₂—NH₂)可形成配离子[Cu(En)₂]²⁺（En是乙二胺的简写）：

请回答下列问题：
①该配离子[Cu(En)₂]²⁺中的中心原子的基态外围电子排布式为        。
②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为            ，乙二胺和三甲胺[N(CH₃)₃]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是                                 。
③该配离子[Cu(En)₂]²⁺中存在的作用力类型有         （填字母）；
A配位键            B极性键            C离子键  
D非极性键          E．氢键              F．金属键

已知短周期的主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，X 是常见化肥的主要元素，Y 原子的最外层只有2个电子，Z单质可制成半导体材料，W元素形成的单质为黄色的固体。请回答以下问题：
（1）元素W在周期表的位置为   ；
（2）X与Y形成的化合物的电子式   ；
（3）Z的氧化物晶体类型为   ，12gZ的氧化物中含有的共价键数为   ；
（4）X、W形成的氢化物分别为甲和乙，且甲、乙所含的电子数相等，则甲的结构式为   ；
（5）W和M都是较活泼的非金属元素，用实验事实表明这两种元素的非金属性强弱   （用方程式书写或文字说明）。

A、B、C、D、E、F为前四周期的元素。其中，A元素和B元素的原子都有一个未成对电子，A³⁺比B^-少一个电子层，B原子得一个电子后3p轨道全充满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价与最低化合价代数和为4，其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池；E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子；F元素的单质为紫红色固体，可通过“湿法冶金”而得。请回答下列问题：
（1）CB₃分子中心原子的杂化类型是     。
（2）F元素的原子的外围电子排布式为     ；如图所示为F与Au以3∶1形成的合金晶胞图，在图中的括号内写出对应的元素符号。

（3）B、D元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：     ＞     （填化学式）。
（4）用导线将A和F的单质做成的电极连接起来，插入到盛有C的最高价氧化物的水化物的浓溶液中构成原电池，试写出在单质A表面发生反应的电极反应式：_____。
（5）分子R是由C元素与氢元素形成的18电子分子，R的电子式为     。
（6）24 g E的单质在33.6 L氧气（标准状况）中燃烧，至反应物全部耗尽，放出x kJ热量。则1mol E与O₂反应生成E的低价氧化物时的热化学方程式为    （已知：E的燃烧热为y kJ/mol）。

X、Y、Z三种元素，原子序数依次减小。X是第四周期主族元素，其部分电离能如图所示；X、Y元素具有相同的最高正化合价；Z原子价电子排布式nsⁿnpⁿ。回答下列问题：

（1）X原子的电子排布式为                      。
（2）电负性：X     Y（填“＞”、“=”或“＜”）。
（3）元素Z的一种氢化物（化学式为Z₂H₄）是重要的化工原料。     有关Z₂H₄分子的说法正确的是          （填字母）。
A．分子中含有氢键
B．属于非极性分子
C．含有4个σ键和1个π键
D．Z原子的杂化方式为sp²
（4）X的氧化物与钛（Ti）的氧化物相互作用，能形成钛酸盐，其晶体结构如图所示（X、Ti和O三种元素对应的离子分别位于立方体的体心、顶点和面心）。该晶体中，钛离子和周围      （填数字）个氧离子相紧邻。

（5）NH₄Cl晶体中含有多种化学键，其中一定不含有的化学键是          （填字母）。
A．离子键       B．非极性键     C．配位键       D．金属键

现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题：

A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素。

B元素原子的核外p电子数比s电子数少1。

C原子的第一至第四电离能分别是：I1=738kJ/mol   I2=1451J/mol   I3=7733kJ/mol  I4=10540kJ/mol

D原子核外所有p轨道全满或半满。

E元素的主族序数与周期数的差为4。

F是前四周期中电负性最小的元素。

G在周期表的第七列。

 
（1）已知BA₅为离子化合物，写出其电子式__________________________________。
（2）B的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有①_________个伸展方向，原子轨道呈②__________________形。
（3）某同学根据上述信息，推断C的基态原子的核外电子排布图为：   

该同学所画的电子排布图违背了_________________________。
（4）G位于①_________族②________区，价电子排布式为③______________________。
（5）DE₃分子中，中心原子的杂化方式为①_____________，其分子的立体构型为②_____________。
（6）F晶体的晶胞如下图所示，若设该晶胞的密度为ag·cm^-3，阿伏加德罗常数为N_A，F原子的摩尔质量为M，则F原子的半径为_____________cm。

现有A、B、C、D、E五种可溶性强电解质，它们在水中可电离产生下列离子（各离子不重复）：
阳离子：H⁺、Na⁺、Al³⁺、Ag⁺、Ba²⁺   阴离子：OH^-、Cl^-、CO₃^2-、NO₃^-、SO₄^2-
已知：①A、B两溶液呈碱性，C、D、E溶液呈酸性。
②向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量，沉淀量先增加后减少但不消失。
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。
请回答下列问题：
（1）写出A与D的化学式： A______________，D_______________。
（2）写出A与E溶液反应的离子方程式：____________________________________。
（3）已知：NaOH（aq）＋HNO₃（aq）＝NaNO₃（aq）＋H₂O（1）△H＝－akJ·mol^-1．请写出表示相同条件下B与C的稀溶液反应的中和热的热化学方程式：________________。
（4）若25℃时，C、E及醋酸三种溶液的pH＝4,则E和C溶液中由水电离出的c（H⁺）的比是_______________；将C与醋酸混合，醋酸的电离程度将____________（填“增大”“不变”或“减小”）（水的浓度视为常数）.
（5）用惰性电极电解0．1mol·L^-1 D与0．1mol·L^-1C各100mL混合后的溶液，电解一段时间后，阴极质量_________（填“增大”“不变”或“减小”，下同）；溶液的pH____________.
（6）向（5）中所得溶液中加入足量铁粉，则所能溶解的铁粉质量为___________g。

已知：A、B、C、D、E、F、G七种元素的核电荷数依次增大，属于元素周期表中前四周期的元素。其中A原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的；D、E原子核外的M层中均有两个未成对电子；G原子核外最外层电子数与B相同，其余各层均充满。B、E两元素组成化合物B₂E的晶体为离子晶体。C、F的原子均有三个能层，C原子的第一至第四电离能(kJ/mol)分别为：578、1817、2745、ll575；C与F能形成原子数目比为1:3、熔点为190℃的化合物Q。
（1）Ｂ的单质晶体为体心立方堆积模型，其配位数为         ；E元素的最高价氧化物分子的立体构型是            。F元素原子的核外电子排布式是                   ，F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为          .
（2）试比较B、D分别与F形成的化合物的熔点高低并说明理由                   。
（3）A、Ｇ形成某种化合物的晶胞结构如图所示。若阿伏伽德罗常数为N_A，该化合物晶体的密度为 a g/cm³，其晶胞的边长为           cm。
(4)在1.0l×10⁵ Pa、t₁℃时，气体摩尔体积为53.4 L/mol，实验测得Q的气态密度为5.00g/L，则此时Q的组成为(写化学式)              。

下图为元素周期表的一部分，请参照元素①一⑧在表中的位置，回答下列问题

（1）元素⑧形成的简单阴离子的结构示意图为____；元素④、⑥、⑦形成的简单离子的半径由大到小的顺序是         （用离子符号表示）。
（2）元素③和④可以形成多种化合物，其中化合物甲为这些化合物中相对分子质量最小的。若将化合物甲与元素④的单质按物质的量之比为4:1通人含足量由元素①、④和⑥组成的化合物乙的水溶液中，气体恰好完全反应且生成的盐只有一种，其反应的化学方程式为________。
（3）元素②和④组成的一种化合物与元素④的单质和化合物乙的水溶液在一定条件下可形成燃料电池，写出该燃料电池负极的电极反应式         .
（4）由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:

①X溶液与Y溶液反应的离子方程式为___         _。
②N→⑦的单质反应的化学方程式为___         _。
③M的水溶液显酸性，用离子方程式解释其原因___         _。

下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，回答下列问题（凡能用化学用语的必须用相应的化学用语回答）：

（1）用原子符号表示中子数为8的编号为③的原子____，以上元素中原子的电子层数等于最外层电子数的元素为____，⑤、⑥、⑦、⑧三元素的简单离子半径由大到小的顺序为         。
（2）②①④三种元素能按原子个数比1：2：1形成一种在室内装修过程中常见的气体污染物。该气体分子的中心原子的杂化轨道类型为____，1mol该分子中π键的数目为____。
（3）写出⑥的单质在④的单质中燃烧产生的化合物的电子式         ，该化合物与足量⑨的低价硫酸盐溶液反应的离子方程式               。
（4）同主族元素的单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。下图是①、⑤、⑧、⑩的单质及①分别和⑤、⑧、⑩形成的化合物的键能大小。
由图中键能数据推断得知：①—R键（R表示⑤、⑧、⑩）的键能随分子中键长的增长而   （填“增大”或“减小”）。同主族元素随着原子序数的递增，非金属元素的单质分子中化学键的键长逐渐增大，键能____（填“一定减小”或“不一定减小”）根据图中键能数据，写出①的气态单质在⑧的气态单质中燃烧的热化学方程式____。

有五种原子序数在36以内的元素A、B、C、D、E，它们的原子序数依次增大，A原子的最外层电子数等于其电子层数，A、B、C原子核外电子层数之和是6，C原子的电子数为A和B两元素原子电子总数的两倍；D和C的最高价氧化物对应水化物的酸性前者强于后者；E可和C形成原子个数比为1：1和1:2的两种化合物，其中一种物质是工业合成硫酸的常见原料，这两种化合物的摩尔质量相差32。试回答下列问题：
（1）E在周期表中的位置是        ，基态B原子的价电子排布式              。
（2）写出CD₂的电子式       ，根据价层电子对互斥（VSEPR）理论推测，CD₂分子的空间构型为                ，该分子是   分子（填“极性”或“非极性”）。
（3）通常情况下，AB₃为无色有刺激性气味的液体，沸点303．8K，熔点193K。AB₃固态时的晶体类型为       ；其水溶液有弱酸性，它的电离方程式为        。
（4）下列性质可作为比较C、D两元素非金属性强弱依据的是       （填编号）。
①C、D的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
②C、D的气态氢化物的水溶液的酸性强弱
③C、D的气态氢化物的稳定性强弱
④C、D的简单离子是否易被E³⁺氧化
⑤相同条件下，C、D的钠盐溶液的碱性强弱

由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图的转化关系，已知C为密度最小的气体，甲为非电解质。

根据以上转化关系回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：A      B     丁    。
（2）元素A在周期表中的位置是     ，写出甲的一种用 途       。
（3）写出下列变化的方程式：
A与NaOH溶液反应的化学方程式                     。
乙与过量CO₂反应的离子方程式                          。