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

原子序数之和为16的三种短周期元素的单质X、Y、
Z，常温常压下均为无色气体，在适当条件下X、Y、Z之间可以发生如右图所示的变化。已知B分子组成中Z原子个数比C分子中少一个。请回答下列问题：

（1）元素X的原子结构示意图                  
（2）C与X在一定条件下生成化合物A的化学方程式                         
（3）常温下，C的水溶液能够使红色石蕊试纸变蓝，请用离子方程式表示变蓝的原因                 
（4）写出A与C反应生成Y和B的化学方程式                         
（5）加热条件下，C通过装有含X的黑色粉末的硬质玻璃管，黑色粉末变成紫红色，该黑色粉末的化学式              ；发生反应化学方程式为                         。

Ⅰ．下面的虚线框中每一列、每一行相当于周期表的每一族和每一周期，但它的列数和行数都多于元素周期表。

I．请在下面的虚线框中用实线画出周期表第一至第六周期的轮廓，并画出金属与非金
属的分界线。（要求：左上角的第一个格是第一周期第IA族元素）
II．X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素，其中X、Z同主族，Y、Z同周期，M与X，Y既不同族，也不同周期。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍，Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。
（1）请写出下列元素的元素符号：X____________，Y____________，M____________。
（2）请写出N元素在周期表中的位置              周期、              主族；与N同族的短周期元素L，其最高价氧化物的电子式为                    ；N的最高价氧化物与NaOH溶液反应离子方程式：                        。
（3）Y与Z的最高价氧化物的水化物的酸性强弱                 （用化学式表示）Y与Z相比，非金属性较强的元素是________________，可以证明该结论的实验是（用化学方程式表示）                 。
（4）L和M 按1:4的原子个数组成的化合物甲与 X的常见气态单质乙以及NaOH溶液构成原电池，如图，试分析：

①闭合K，写出左侧A电极的反应式                  
②闭合K，当A电极消耗1．6g化合物甲时（假设过程中无任何损失），则右侧装置中电极上放出的气体在标准状况下的体积为                       升

A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中A与C，B与D分别是同主族元素，已知B、D两元素间可形成DB₂和DB₃两种化合物，两者相对分子质量相差16；又如A、C两元素原子序数之和是B、D两元素原子序数之和的。 请回答下列问题
（1）写出由B、C两种元素形成的原子个数比为1:1的化合物的电子式：________，其晶体中所含化学键的类型有________。
（2）A₂B与A₂D的沸点：A₂B________A₂D(填“高于”或“低于”)，其原因是___________。
（3）由A、B、C、D四种元素形成的物质X，与盐酸反应能够生成具有刺激性气味的气体，写出X与盐酸反应的离子方程式：___________。
（4）碳元素的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是______。H₂O₂的化合物类型是_______(填“共价化合物”或“离子化合物”)。

(13分)下图为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，回答下列问题

（1）表中某元素最高正价氧化物的水化物与其氢化物之间能相互反应生成离子化合物，则该离子化合物的名称是______，由元素④、⑥、⑦、⑧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，下同)。②、④、⑤元素的氢化物的沸点由高到低的顺序是____________。
（2）分别由上述两种元素组成、均为10e^-的阴、阳离子，在加热条件下反应生成两种10e^-的分子，写出该离子反应方程是________________。
（3）由表中四种元素形成X、Y、Z、M、N等常见物质，X、Y含有一种相同元素，其中X焰色反应呈黄色，可发生以下反应：

①X、Y与水混合后反应的离子方程式为________________。
②N→⑦的单质反应的化学方程式为_________________。
③若将Y溶液加热蒸干、灼烧后得到的物质的化学式是________________。

有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下

元素	有关信息
X	元素主要化合价为—2，原子半径为0.074nm
Y	所在主族序数与所在周期序数之差为4
Z	原子半径为0.102nm，核外最外层电子数是其电子层数的2倍，其单质在X的单质中燃烧，产生的气体通入品红中，品红褪色。
D	最高价氧化物对应的水化物，是强电解质，能电离出电子数相等的阴、阳离子
E	单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏

请回答下列问题：
（1）X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质，其反应的化学方程式为              。
（2）E元素与Y元素可形成EY₂和EY₃两种化合物，下列说法正确的是（填序号）      。
①保存EY₂溶液时，需向溶液加入少量E单质
②通常实验室配制EY₃溶液时，直接用水溶解EY₃固体即可
③EY₂只能通过置换反应生成，EY₃只能通过化合反应生成
④铜片、碳棒和EY₃溶液组成原电池，电子由铜片沿导线流向碳棒
（3）用电子式表示D₂Z的形成过程：          ，D₂Z水溶液显        性用离子方程式表示其原因                   。
（4）2009年3月，墨西哥、美国等多国连接暴发甲型H1N1型流感，防控专家表示，含Y消毒剂和过氧化物可防甲型H1N1流感。YO₂是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，它可由KYO₃在H₂ZO₄存在下与D₂ZO₃反应制得。请写出反应的离子方程式：                        。
（5）将一定量的Y单质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），生成物中有三种含Y元素的离子，其中两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如图所示。

该苛性钾溶液中KOH的质量是       g，该反应中转移电子的物质的量是        mol。

有A、B、C、D、E、F六种主族元素，已知：
(a) A原子有四个电子层，其K、L层电子数分别与N、M层电子数相等
(b) B、C原子核外电子层比A原子少一层，B的最高正价和负价的代数和等于零．C的气态氢化物化学式是H₂C．
(c) D、E的阴离子都带一个单位的负电荷，D的阴离子电子层结构与氩原子相同．E元素没有对应的含氧酸．
(d) F与A属同一周期且是上述六种元素中原子半径最大元素。
（1）它们的元素中文名称为：A：_______ B：________ C：_______ D：_________ E：________F：__   __
（2）A、C、D、F四种元素的离子半径由大到小的顺序为              。
（3）B、C、D元素的气态氢化物的稳定性有强到弱的顺序为                  。

锶（₃₈Sr）元素广泛存在于矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，在元素周期表中与₂₀Ca和₅₆Ba同属于第ⅡA族。
（1）碱性：Sr(OH)₂            Ba(OH)₂（填“＞”或“＜”）；锶的化学性质与钙和钡类似，
用原子结构的观点解释其原因是              。
（2）碳酸锶是最重要的锶化合物。用含SrSO₄和少量BaSO₄、BaCO₃、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂的天青石制备SrCO₃，工艺流程如下（部分操作和条件略）：
Ⅰ．将天青石矿粉和Na₂CO₃溶液充分混合，过滤；
Ⅱ．将滤渣溶于盐酸，过滤；
Ⅲ．向Ⅱ所得滤液中加入浓硫酸，过滤；
Ⅳ．向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸，充分反应后再用氨水调pH约为7，过滤；
Ⅴ．向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH₄HCO₃，充分反应后，过滤，将沉淀洗净，烘干，得到SrCO₃。
已知：ⅰ．相同温度时的溶解度： BaSO₄＜SrCO₃＜SrSO₄＜CaSO₄
ⅱ．生成氢氧化物沉淀的pH

物质	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀pH	1.9	7.0	3.4
完全沉淀pH	3.2	9.0	4.7

①Ⅰ中，反应的化学方程式是                     。
②Ⅱ中，能与盐酸反应溶解的物质有                   。
③Ⅳ的目的是                。
④下列关于该工艺流程的说法正确的是               。
a．该工艺产生的废液含较多的NH₄⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄^2-
b．Ⅴ中反应时，升高温度一定可以提高SrCO₃的生成速率
c．Ⅴ中反应时，加入NaOH溶液一定可以提高NH₄HCO₃的利用率

为验证氧化性Cl₂ > Fe^3＋ > SO₂，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验）。

实验过程：
I. 打开弹簧夹K₁~K₄，通入一段时间N₂，再将T型导管插入B中，继续通入N₂，然后关闭K₁、K₃、K₄。
Ⅱ. 打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。
Ⅲ. 当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K₂。
Ⅳ. 打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。
Ⅴ. 打开弹簧夹K₃、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K₃。
Ⅵ. 更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。
（1）过程Ⅰ的目的是                     。
（2）棉花中浸润的溶液为                   。
（3）A中发生反应的化学方程式为                。
（4）用70%的硫酸制取SO₂，反应速率比用98%的硫酸快，原因是               。
（5）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl₂ > Fe^3＋ > SO₂的是        （填“甲”“乙”“丙”）。

	过程Ⅳ  B溶液中含有的离子	过程Ⅵ  B溶液中含有的离子
甲	有Fe^3^＋无Fe^2^＋	有SO4^2^－
乙	既有Fe^3^＋又有Fe^2^＋	有SO4^2^－
丙	有Fe^3^＋无Fe^2^＋	有Fe^2^＋

（6）进行实验过程Ⅴ时，B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色，停止通气，放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。
查阅资料：Fe^2＋（aq）＋ SO₃^2－ （aq） FeSO₃（s）（墨绿色）
提出假设：FeCl₃与 SO₂的反应经历了中间产物FeSO₃，溶液的红棕色是FeSO₃（墨绿色）与FeCl₃（黄色）的混合色。
某同学设计如下实验，证实该假设成立：

①溶液E和F分别为             、           。
②请用化学平衡原理解释步骤3中溶液由红棕色变为浅绿色的原因             。

A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A、D及C、F分别是同一主族元素，A元素的一种核素无中子，F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍，B元素的的最外层电子数是内层电子数的2倍，E元素的最外层电子数等于其电子层数。
请回答：
（1）A、D、F形成化合物的电子式为_______。
（2）工业上在高温的条件下，可以用A₂C和BC反应制取单质A₂。在2L密闭容器中分别充入1 mol A₂C和1 mol BC，一定条件下，2 min达平衡时生成0.4 mol A₂，则用BC表示的反应速率为_____________。下列关于该反应的说法中正确的是________。
A．增加BC₂的浓度始终不能提高正反应速率
B．若混合气体的密度不再发生变化，则反应达到最大限度
C．A₂是一种高效优质新能源
D．若生成1 mol A₂，转移2 mol 电子
（3）用A元素的单质与C元素的单质及由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液构成燃料电池，写出该电池的电极反应式：负极____________，正极__________________。

X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如下表所示：

（1）R在自然界中有质量数为35和37两种核素，它们之间的关系互为__________，R在元素周期表中的位置是________。
（2）Z的单质与水反应的离子方程式是______________。
（3）Y与R相比，非金属性较强的是_______（用元素符号表示），下列事实能证明这一结论的是______（选填字母序号）。
a．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态
b．稳定性XR＞YX₄
c．Y与R形成的化合物中Y呈正价
（4）根据表中数据推测，Y的原子半径的最小范围是________。

A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数依次增大，其中A与C，B与D分别是同主族元素，已知B、D两元素间可形成DB₂和DB₃两种化合物，两者相对分子质量相差16；又如A、C两元素原子序数之和是B、D两元素原子序数之和的。 请回答下列问题
（1）写出由B、C两种元素形成的原子个数比为1:1的化合物的电子式：_______，其晶体中所含化学键的类型有________。
（2）A₂B与A₂D的沸点：A₂B________A₂D(填“高于”或“低于”)，其原因是_________________。
（3）由A、B、C、D四种元素形成的物质X，与盐酸反应能够生成具有刺激性气味的气体，写出X与盐酸反应的离子方程式：________________。
（4）碳元素的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是_______。H₂O₂的化合物类型是_____(填“共价化合物”或“离子化合物”)。

有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表：

元素编号	元素性质与原子(或分子)结构
T	最外层电子数是次外层电子数的3倍
X	常温下单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对
Y	M层比K层少1个电子
Z	第三周期元素的简单离子中半径最小

（1）写出元素T的原子结构示意图：_____________________。
（2）元素Y与元素Z相比，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________(填序号)。
a．Y单质的熔点比Z单质低      
b．Y的化合价比Z低
c．Y单质与水反应比Z单质剧烈  
d．Y最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z强
（3）写出T与Y形成的化合物的化学式_______________，________________。
（4）元素T和氢元素以原子个数比1∶1化合形成化合物Q，元素X与氢元素以原子个数比1∶2化合形成常用作火箭燃料的化合物W，Q与W发生氧化还原反应，生成X单质和T的另一种氢化物，写出该反应的化学方程式：__________________。

有四种化合物W、X、Y、Z，它们都是由短周期元素A、B、C、D、E中的两种元素组成的。已知：
（a）A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，且A、D同主族，C、E同主族，B、C同周期。
(b)W由B、C组成，分子中原子个数比为B：C＝1：2，固体易升华。
(c)X由A、C组成，分子中原子个数比为A：C＝1：1。
(d)Y由C、D形成的离子化合物，且Y中相应元素的微粒之比为：C：D＝1：1。
(e)Z是由D、E形成的离子化合物，其中阳离子比阴离子少一个电子层，阴、阳离子数之比为1：2。
试回答下列各小题：
（1）各元素符号：A    B    C    D    E    
（2）W的电子式：       。
（3）X的结构式：       。
（4）Y的电子式：       。
（5）Z的化学式：       。
（6）写出Y与水反应的化学方程式：           。

下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：

（1）写出下列元素符号：①       ，⑥       ，⑦      。
（2）在①-⑿元素中，金属性最强的元素是       ，非金属性最强的元素是       ，最不活泼的元素是       。（均填元素符号）
（3）元素⑦与元素⑧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⑦的单质和⑧的单质状态不同

B．⑧的氢化物比⑦的氢化物稳定

C．一定条件下⑦和⑧的单质都能与氢氧化钠溶液反应

D．⑧的最高价氧化物的水化物的酸性比⑦的最高价氧化物的水化物的酸性强

A—F六种元素中，除C外其他均为短周期元素，它们的原子结构或性质如下表所示：

元素	结构或性质
A	原子最外层电子数是内层电子总数的1/5
B	形成化合物种类最多的元素，其单质为固体
C	生活中常见的金属，它有两种常见的氯化物，且相对分子质量相差35.5
D	地壳中含量最多的元素
E	与D同主族
F	与E同周期，且最外层电子数等于电子层数

请回答下列问题：
（1）A在元素周期表中的位置是         ；A与E形成的化合物的电子式是         。
（2）C的某种氯化物的浓溶液可以腐蚀印刷电路板上的金属铜，此反应的离子方程式是        。
（3）B的单质与D的氢化物在一定条件下反应生成BD和另一产物的化学方程式是           。
（4）F的盐酸盐水溶液呈酸性，原因是        （用离子方程式表示）；F的单质与C、D形成的相对分子质量为160的化合物在一定条件下反应的化学方程式是          。

（5）A与F形成的合金是重要的工业材料。某同学仅使用天平和上图所示的装置，粗略测定某些数据即可求出该合金中A元素的含量。（装置中因空气质量引起的误差忽略不计）
①实验需要测定三个物理量：合金的质量m以及a和b。a是          ；b是          。
②合金中A元素的质量分数是        （用含m、a、b的式子表示）。