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

已知 X、Y、Z、Q、R、E六种元素中，原子序数X＜Y＜Z＜Q＜R＜E，其结构或性质信息如下表。

元素	结构或性质信息
X	原子的L层上s电子数等于p电子数。
Y	原子核外的L层有3个未成对电子。
Z	在元素周期表的各元素中电负性仅小于氟。
Q	单质常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子。
R	核电荷数是Y与Q的核电荷数之和
E	原子序数比R大3

请根据信息回答有关问题：
（1）元素Y_­的原子核外共有             种不同运动状态的电子，有           种不同能级的电子。
（2）X、Y、Z三种元素的电负性由高到低的排列次序依次为(写元素符号)                。
（3）X、Z、Q元素均表现最低化合价时的三种氢化物中，沸点由高到低的排列次序依次为(写化学式)                         。
（4）R的最高化合价为              。R的一种配合物的化学式为RCl₃·6H₂O。已知0.01 molRCl₃·6H₂O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02 mol AgCl沉淀。此配合物最可能是           。
A．[R(H₂O)₆]Cl₃                    B．[R(H₂O)₅Cl]Cl₂·H₂O
C．[R(H₂O)₄Cl₂]Cl·2H₂O              D．[R(H₂O)₃Cl₃]·3H₂O
（5）元素E能形成八面体构型的配合物离子[E (YH₃) _x Q ₂]⁺，则中心离子为(写化学式)       ，配位体为(写化学式)                      ，x 的值为               。
（6）Y的最低价氢化物与Z的一种氢化物反应，生成的两种产物均不污染环境，其反应的化学方程式为                        。

Ⅰ、A、B、C、D是原子序数均小于20的四种元素。A与B同主族，且能形成BA₂、BA₃两种化合物。B、C、D所形成的简单离子电子层结构相同，且B、C、D离子半径依次减小。请回答下列问题：
①D元素在元素周期表中的位置是______________。
②A与D所形成的化合物的电子式为___________________。
③将C单质的水溶液滴加到B与D所形成化合物的水溶液中，其反应的化学方程式为_______________ 。
Ⅱ、由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。

（1）若A为金属钠， A与水反应的离子方程式为                       。
（2）若A为过氧化钠， A与水反应的化学方程式为                     。
（3）A不论是Na还是Na₂O₂，依据转化关系判断物质D是                ，
（4）向30ml某浓度的B溶液中通入CO₂气体后得溶液M,因CO₂通入量的不同，溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入0.1mol/L盐酸，产生的气体V(CO₂)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示两种情况（不计CO₂的溶解)，则曲线B表明M中的溶质为               ；原NaOH溶液的物质的量浓度为           ；由曲线A、B可知,两次实验通入的CO₂的体积比为            。

（5）请你设计一实验证明Na₂CO₃溶液碱性比NaHCO₃溶液的碱性强：__________________。

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素。A、C处于同一主族，C、D、E处于同一周期，E原子的最外层电子数是A、B、C原子最外层电子数之和，D是地壳中含量最高的金属元素；A、B组成的常见气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；E的单质与甲反应能生成B的单质，同时生成两种水溶液均呈酸性的化合物乙和丙(该反应中氧化产物只有一种)，25℃时0.1 mol/L的乙溶液pH>l；D的单质既能与C元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐丁，也能与丙的水溶液反应生成盐。
请回答下列问题：
（1）甲的化学式为            ；B单质的电子式为             。
（2）D元素的名称是               。
（3）写出丁溶液中通入过量二氧化碳时的离子方程式                       
（4）工业上利用A、B的单质合成甲(BA₃)：B₂ (g)+3A₂ (g) 2BA₃ (g)  △H<0，在一定温度下，在2 L密闭容器中，2 mol单质B₂和1.6mol单质A₂充分反应后达到平衡，测得BA₃的物质的量浓度为0.4 mol/L，计算该温度下的平衡常数K=______________。
（5）E的单质与甲反应生成的乙和丙的物质的量之比为2:4．反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为               。

X、Y、Z、W、L、M六种短周期主族元素的原子序数依次增大，其中X、M的单质在常温下呈气态，Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Z在同周期的主族元素中原子半径最大， W是地壳中含量最多的金属元素，L的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。用化学用语回答下列问题：
（1）L的元素符号为       ；M在元素周期表中的位置为                  。
（2）Y、L、M的最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序是                         。
（3）Y的最高价氧化物的电子式为              。原子序数比Y多2的元素的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程式是                            。
（4）Z、W各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，该反应的离子方程式为                                      。
（5）R与Y同周期，R的单质分子R₂中有3个共价键，R与L能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是                           。

I、有A、B、C、D、E五种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A元素的原子是半径最小的原子，B元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成一种盐X，D与A同族，且与E同周期，E元素的最外层电子数是次外层电子数的3/4倍。A、B、D、E这四种元素，每一种都能与C元素形成原子个数比不相同的多种化合物。回答下列问题：

（1）写出相应元素名称： C_________ 
（2）化合物甲、乙均是由A、C、D、E四种元素组成的中学常见的化合物，甲既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，甲溶液和乙溶液反应的离子方程式为：_____________________；丙由C、D、E三种元素组成（原子个数比为3：2：2），乙溶液和丙溶液反应的离子方程式为：_________________。
（3）N₂H₄的电子式为         。将N₂H₄和O₂通入到由A、C、D三种元素组成物质的稀溶液中构成原电池，则负极的电极反应式为                 。
Ⅱ 已知X是一种盐，H是常见金属单质，F、I是常见非金属单质，E、G都是工业上重要的碱性物质，它们有右图所示的关系。
试回答下列问题
（1）G中含有的化学键类型有：                   。
（2）写出②反应的化学方程式                     并用双线桥法表示该反应电子转移的方向和数目                  。

A、B、C、D、E、F、G、H和I是中学化学中常见的气体，它们均由短周期元素组成，具有如下性质：① A、B 、E、F、G能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，I能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C、D、H不能使石蕊试纸变色；② A和I相遇产生白色烟雾；③ B和E都能使品红溶液褪色；④ 将红热的铜丝放入装有B的瓶中，瓶内充满棕黄色的烟；⑤ 将点燃的镁条放入装有F的瓶中，镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，瓶内壁附着黑色颗粒；⑥ C和D相遇生成红棕色气体；⑦ G在D中燃烧可以产生E和H₂O；⑧ 将B和H在瓶中混合后于亮处放置几分钟，瓶内壁出现油状液滴并产生A。回答：
（1）A的化学式是            ，②中烟雾的化学式是              ；
（2）④中发生反应的化学方程式是                                 ；
（3）⑤中发生反应的化学方程式是                                 ；
（4）C的化学式是                ，D的化学式是                   ；
（5）⑦中发生反应的化学方程式是                                 ；

下表为元素周期表前三周期的一部分。

（1）X的氢化物与W的氢化物的比较稳定的是：            （填化学式）。（2）从下列选项中选出X的基态原子的最外层原子轨道表示式       ，另一原子轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合              。（填序号）。

A．	B．
C．泡利原理	D．洪特规则

（3）以上五种元素中，        元素的电负性最大（填元素符号）。

现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：

元素编号	元素性质或原子结构
T	所有元素中电负性最大的元素
X	L层p电子数比s电子数多2个
Y	其最高价氧化物呈两性
Z	L层有三个未成对电子

（1）写出元素X电子排布式               。
（2）Z原子共有              种运动状态不同的电子。
（3）写出Z元素形成的单质的结构式：         。
（4）元素T与氯元素相比，非金属性较强的是             （用元素符号表示），下列表述  中能证明这一事实的是       
A、常温下氯气的颜色比T单质的颜色深
B、T的单质通入氯化钠水溶液不能置换出氯气
C、氯与T形成的化合物中氯元素呈正价态
（5）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之—。T、X、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的是              （填化学式），理由           。
（6）T与Z形成的化合物含有的化学键类型             。

下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

（1）⑨是          （填元素名称）。
（2）画出⑥的离子结构示意图                  。
（3）元素⑦和⑧形成的化合物属于       晶体，它比NaF的熔点      (填“高”或“低”)。
（4）在 ①～⑩ 元素的最高价氧化物的水化物碱性最强的是       ，酸性最强的是       。（填化学式）
（5）⑧形成的最高价氧化物化学式是                  。
（6）元素⑩在元素周期表的     族,其原子的外围电子排布式          。
（7）第四周期所有元素的基态原子中，4p轨道半充满的是        （请填元素符号，下同），4s轨道半充满的是                    。

下图是元素周期表的框架，请在表中①～⑩元素中回答问题

请用化学语言回答下列问题：
（1）在表中④、⑤、⑥三种元素的简单离子半径由大到小的顺序为__________________________。
（2）其中⑤与⑦两元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_______________________。
（3）⑧与⑩两种元素非金属较强的是________，请用一个离子方程式证明该结论_________。
（4）①与③的两种单质可以在金属铂做电极时构成一种对环境友好的燃料电池，电解质为⑨的最高价氧化物的水化物，请书写出正极反应式_____________________，电池工作时阴离子定向移动到________极（填正或负）。
（5）元素①与⑧的两种单质在一定条件下可反应生成一种化合物甲，已知下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所吸收的能量（kJ），则生成1mol甲时释放的能量为____________kJ。

化学键	Cl2	Br2	I2	HCl	HBr	HI	H2
能量（kJ）	243	193	151	432	366	298	436

【化学---选修3：物质结构与性质】
已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A的周期数等于其主族序数，B原子的价电子排布为nsⁿnpⁿ，D是地壳中含量最多的元素。E是第四周期元素且最外层只有2对成对电子，F元素与Cr元素位于同一周期的副族元素中且基态原子的最外层电子数与Cr原子相同。

（1）基态E原子的价电子排布图___________________。
（2）B、C、D三元素第一电离能由大到小的顺序为             （用元素符号表示）
（3）BD₃^2-中心原子杂化轨道的类型为__________杂化；CA₄⁺的空间构型为_________________。
（4）1mol BC^－中含有π键的数目为______________。
（5）比较D、E元素最简单氢化物的沸点高低：          （用化学式表示）。
（6）C、F两元素形成的某化合物的晶胞结构如右图所示，顶点为C原子。则该化合物的化学式是         ，C原子的配位数是           。若相邻C原子和F原子间的距离为a cm，阿伏伽德罗常数为N_A，则该晶体的密度为________________g／cm³（用含a、N_A的代数式表示）。

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位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；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原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。E有“生物金属”之称，E^4＋和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题：
（1）B、C、D三种元素的电负性由小到大的顺序为             ，E的基态原子的电子排布式为              。
（2）由B、D形成的BD₃^2－离子中，其VSEPR模型名称是             ，离子的中心原子采用               杂化。
（3）已知由A、C、D三种元素按照4:2:3的原子个数比可形成某离子化合物，常温下测得该离子化合物的水溶液pH=5，则该溶液中水电离出的氢离子浓度为                。
（4） D、E和钡三种元素构成的某化合物的晶胞结构如右图所示，该化合物的化学式为              。

（5）纳米级的EO₂是一种广泛使用的催化剂，实验室往往通过ECl₄在大量水中加热水解制得EO₂·xH₂O，该反应的化学方程式为                                 。

下表是元素周期表中的一部分。

根据A—J在周期表中的位置，用元素符号或化学式回答下列问题：
（1）化学性质最不活泼的元素是       ，氧化性最强的单质是     ，还原性最强的单质是      。
（2）最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是            ，酸性最强的是            ，呈两性的是                。
（3）A分别与E、F、G、H、I形成的化合物中，最稳定的是               。
（4）在B、C、D、G、I中，原子半径最大的是                       。
（5）元素C与I形成的化合物的电子式是                         。

A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，其原子序数依次增大，其中B与C同周期，D与E和F周周期，A与D同主族，C与F同主族，C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，D所在周期原子半径最大的主族元素，又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体。请回答下列问题：
（1）元素F在周期表中的位置_______________________；
（2）C、D、F三种元素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）____________；
（3）由A、B、C三种元素以原子个数比4：2：3形成化合物X，X中所含化学键类型有_________；检验该化合物中的阳离子的方法是____________________（用离子方程式表示及文字描述表示）。
（4）若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，请写出D元素的最高价氧化物对应的水化物与E的最高价氧化物反应的离子方程式：_______________________；若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，请写出其单质溶于强碱溶液的离子方程式：_______________________。

X、Y、Z、W是短周期的四种元素，有关他们的信息如下表所示。

元素	部分结构知识	部分性质
X	X的单质由双原子分子构成，分子中有14个电子	X有多种氧化物，如XO、XO2、X2O4等；通常情况下XO2与X2O4共存
Y	Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半	Y能形成多种气态氢化物
Z	Z原子的最外层电子数多于4	Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6
W	W原子的最外层电子数等于2n-3（n为原子核外电子层数）	化学反应中W原子易失去最外层电子形成W^n+

填写下列空白：（提示：不能用字母X、Y、Z、W作答）
（1）Z元素在周期表中的位置是__________；Y的一种氧化物能导致温室效应，该氧化物的电子式为____；Z的单质与W的单质一定条件下可发生反应生成化合物A，A中所含化学键类型为_______。
（2）X、Y、Z三元素的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是_______。
（3）实验室制取Z单质的化学方程式为_____________________________。
（4）实验室制取X的氢化物的化学方程式为_____________________________；工业上用此氢化物制取X的最高价含氧酸的第一步反应方程式为__________________________________。
（5）实验室用X的氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的离子方程式为_________________。