1.1原子结构——基础训练(word版 含解析）

1.1原子结构
一、选择题（共16题）
1．下列化学用语正确的是
A．过氧化钙的电子式：
B．基态铬原子的价层电子排布式：
C．2-丁烯的结构简式：
D．硫离子的结构示意图：
2．以下能级符号不正确的是
A．6s B．4d C．3f D．7p
3．“原子”原意是“不可再分”的意思。20世纪初，人们才认识到原子不是最小的粒子。从电子层模型分析，Ca原子核外N能层中运动的电子数为
A．8 B．2 C．18 D．10
4．某元素基态原子，其M能层上有一个半充满的能级，该原子的质子数不可能是
A．15 B．24 C．25 D．26
5．具有下列电子层结构的原子和离子，其对应的元素一定属于同一周期的是
A．两原子其核外全部都是s电子
B．最外层电子排布为2s22p5的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
C．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子
D．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子
6．下列各组基态原子中，X和Y一定是同一主族元素的是
选项 X原子 Y原子
A
B M层上有1个电子 N层上有1个电子
C 2p能级上有2个未成对电子 3p能级上有2个未成对电子
D L层2p能级上只有一个空轨道 M层3p能级上只有一个空轨道
A．A B．B C．C D．D
7．按照量子力学对原子核外电子运动状态的描述，下列说法不正确的是
A．核外电子运动不存在固定轨迹的轨道
B．下列能级的能量1s＜2s＜3s＜4s
C．电子云图中的小黑点密表示该核外空间的电子多
D．量子数为n的电子层具有的原子轨道数为n2
8．下列化学用语表述正确的是
A．的比例模型：
B．基态Se的价电子排布式：
C．基态铍原子最外层电子的电子云图为：
D．某元素基态原子的电子排布图若写为：，则违背了泡利原理
9．下列说法正确的是
A．6C的电子排布式1s22s22p，违反了泡利不相容原理
B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是p区元素
C．电子排布式（22Ti）1s22s22p63s23p10违反了洪特规则
D．ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量
10．具有下列电子层结构的原子和离子，其对应的元素一定属于同一周期的是
A．两原子其核外全部都是s电子
B．最外层电子排布为2s22p5的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
C．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子
D．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子
11．下列Li原子的电子轨道表示式的对应状态，能量由低到高的顺序是
①
②
③
④
A．④①②③ B．③②①④ C．④②①③ D．①②③④
12．下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是
A．N：1s22s22p3 B．S2-：1s22s22p63s23p6
C．Na：1s22s22p53s2 D．Si：1s22s22p63s23p2
13．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序，若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是
A．E(3s) >E(3p) >E(3d) B．E(3s) >E(2s) >E(1s)
C．E(4f) >E(3d) >E(4s) D．E(5s) >E(4s) >E(4f)
14．已知X、Y、Z均为主族元素，Z元素的核电荷数比Y的小8； X原子最外层只有1个电子； Y原子的M电子层有2个未成对电子： Z原子的最外层p轨道上有一对成对电子。则由这三种元素组成的化合物的化学式可能为
A．X4YZ4 B．X2YZ3 C．XYZ4 D．X2Y2Z3
15．下列关于K2FeO4的说法不正确的是
A．与水反应，每消耗1 mol K2FeO4转移3 mol电子
B．将K2FeO4与盐酸混合使用，可增强其杀菌消毒效果
C．K2FeO4用作水处理剂时，既能杀菌消毒，又能吸附悬浮杂质
D．K2FeO4中，基态K+的核外三个电子能层均充满电子
16．人们常将在同一原子轨道上运动的，自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法，错误的是：
A．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”
B．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子”
C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子”
D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能不含“未成对电子”
二、综合题
17．铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及其化合物在生产生活中的应用十分广泛。
（1）铝原子最外层电子排布式是________，铝原子核外有___种能量不同的电子。
（2）1827年，德国化学家维勒用金属钾与无水氯化铝反应而制得了金属铝。不用钾与氯化铝溶液制铝的理由是_________；现代工业炼铝是以Al2O3为原料，与冰晶石(Na3A1F6)在熔融状态下进行电解，其阴极电极反应式为___________________________。
（3）用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如：2Al+4BaO3Ba↑+BaO·Al2O3，用化学平衡移动原理解释上述方法可制取金属Ba的原因是________。
（4）LiAlH4由Li+、A1H4-构成，是有机合成中常用的试剂，LiAlH4在125℃分解为LiH、H2和Al。
①比较Li+、 H-、Al3+、H+离子半径大小____________。
②写出LiAlH4分解的方程式（需配平）_______，若反应生成3.36 L氢气（标准状况下），则有____g铝生成。
③LiAlH4与乙醛反应可生成乙醇，推断LiAlH4是反应的_________剂。
18．磷酸氯喹（C18H32ClN3O8P2）是当前治疗冠状病毒的药物之一，而碳、氮、氯、磷等是其重要的组成元素。完成下列填空：
（1）碳原子核外有__个轨道；氯原子最外层电子的轨道表示式是__。
（2）属于同主族的两种元素，非金属性大小的关系是__（用元素符号表示）。
（3）已知磷酸是弱电解质，它的分子式为H3PO4。其酸式盐Na2HPO4的电离方程式是__。经测定Na2HPO4的水溶液呈弱碱性，请用学过的化学知识进行解释：__。
（4）常温下，在CH3COONa溶液中加入一定量的HCl，使其pH=7，则c(Cl-)_c(CH3COOH)（填“＜”、“＞”、“=”）。
（5）向2.0L恒容的密闭容器中充入1.0molPCl5，发生如下反应：PCl5(s) PCl3(g)+C12(g)-124kJ。控制体系温度不变，反应过程中测定的部分数据见下表：
时间/s 0 50 150 250 350
n(PCl3)mol 0 0.16 0.19 0.2 0.2
①该条件下平衡常数的表达式为__；前50s内Cl2的反应速率为__。
②要提高上述反应中反应物的转化率，可采取的措施有__、__（任写两点）。
向上述达到平衡③的反应体系中，再加入0.02molPCl3、0.02molC12，则平衡__。移动（选填“正向”、“逆向”、“不”），平衡常数__（选填“增大”、“减小”、“不变”）。
19．碳、硅、锗、锡、铅属于同一主族元素，其单质及化合物具有重要的用途。
(1)铅蓄电池是最早使用的充电电池，其构造示意图如图所示，放电时的离子反应方程式为PbO2+Pb+4H++2SO=2PbSO4+2H2O。该电池的负极材料为_______。
(2)①基态锡原子的外围电子排布式_______；
②C、O、Sn三种元素电负性由大到小的顺序为_______；
③SnO2在高温下能与NaOH反应生成钠盐，该反应的化学方程式为_______。
(3)1400℃~1450℃时，石英、焦炭和氮气可反应生成耐高温、硬度大的化合物X，该反应的化学方程式为3SiO2+6C+2N2X+6CO。
①X的化学式为_______；
②下列措施不能提高该反应速率的是_______(填字母)。
a．缩小反应容器体积
b．增大焦炭的质量
c．粉末状石英换成块状石英
20．I.高铁电池作为新型可充电电池，具有放电曲线平坦，高能高容量，原料丰富，绿色无污染等优点。如图为简易的高铁电池的工作装置。已知：放电后，两极都产生红褐色悬浮物。
(1)基态26Fe原子的电子排布式是___________，基态26Fe原子的价层电子排布图是___________
(2)该电池充电时阳极反应的电极反应方程式为___________。
II.如图所示，若电解5min时，测得铜电极的质量增加2.16g。试回答：
(3)X极是该电源的___________极(填“正”或“负”)
(4)B池中发生电解时的阳极的电极反应式为：___________。
(5)若A中KCl溶液的体积是2000mL，电解后溶液中仍有Cl-，则电解后溶液的pH=_____。
21．(1)可正确表示原子轨道的是______。
A．2s B．2d C．3p D．3f
(2)如图是s能级、p能级的原子轨道图试回答问题：
①s能级的原子轨道呈______形，每个s能级有______个原子轨道；p能级的原子轨道分别相对于x、y、z轴______，每个p能级有______个原子轨道。
②s能级原子轨道、p能级原子轨道的半径与______有关，______越高，原子轨道半径越大。
22．回答下列问题：
(1)某元素的3p轨道上有1个未成对电子，该元素为__(用元素符号表示)。
(2)某元素基态原子的价电子排布式为4s24p4，它在周期表中的位置是___，其最高正化合价是__。
(3)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s12s12p63s13p3，该元素基态原子的电子排布式为___。
(4)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素。该元素基态原子的价电子排布式为3d54s1，该元素的名称为___，它在元素周期表中位于__区。
23．明确宏观现象的微观本质是学习化学的重要思想方法。
(1)如图1是钾原子和硫原子的结构示意图，请回答：
①x的数值是___________。
②钾原子在化学反应中易___________电子(填“得到”或“失去”)。
③钾素和硫元素形成的化合物硫化钾的化学式是___________。
(2)图2是硫酸铜溶液与锌粒反应前后溶液中主要离子变化示意图。
①锌与硫酸铜溶液发生反应过程中变化的微观粒子是_______
②反应中过量的物质是________ (写化学式)。
③该反应的化学方程式为_______，反应现象为_______
24．(1)请用元素符号填空：
①A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则A元素为___；
②D3+的3d能级为半充满结构，D元素为___；
③写出3p轨道上有2个未成对电子的元素：__；
④E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，E元素为__。
(2)第四周期元素中，未成对电子数最多的原子是__(填名称)，其未成对电子数为__。
(3)若A、B、C三种元素原子的最外层电子排布式分别为A：msm-1mpmB：nsnnpn+3C：xsx-1xpx-1，这三种元素形成的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是__(用分子式填写)。
参考答案：
1．A
【详解】
A．过氧化钙是离子化合物，由过氧根离子和钙离子构成，其电子式为，A项正确：
B．由洪特规则知，基态铬原子的价层电子排布式应为，B项错误；
C．碳碳双键应该表示出来，2-丁烯的结构简式：，C项错误；
D．的质子数是16而不是18，D项错误；
选A。
2．C
【详解】
电子层分不同的能级，各层都有s能级，从第二层开始有p能级，从第三层开始有d能级，从第四层有f能级，所以C错误。
故选C。
3．B
【详解】
Ca原子核外有4个电子层，分别对应符号K、L、M、N，其原子结构示意图为，第4层有2个电子，故 N能层运动的电子数有2个；
故选B。
4．D
【详解】
某元素基态原子，其M层上有一个半充满的能级，则半充满的能级可能是3s能级，可能是3p能级，也可能是3d能级，如果是3s能级，则该能级填充1个电子，所以其核外有11个电子，核内有11个质子，如果是3p能级，该能级填充3个电子，所以其核外有15个电子，核内有15个电子，如果是3d能级，该能级填充5个电子，价电子排布为3d54s1或3d54s2，所以其核外有24个电子或25个电子，核内有24个质子或25个质子，那么该原子的质子数不可能是26，选项D符合题意；答案为D。
5．C
【详解】
A．两原子其核外全部都是s电子的元素可以是H、He、Li、Be，H、He是第一周期元素，Li、Be是第二周期元素，对应的元素不一定属于同一周期，A错误；
B．最外层电子排布为2s22p5的原子是F元素，最外层电子排布为2s22p6的离子可能是N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+，N3-、O2-、F-是第二周期元素，Na+、Mg2+、Al3+是第三周期元素，故具有该电子层结合的离子不一定是同一周期元素，B错误；
C．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子，则其中一种元素是K元素，一种是Cu元素，二者都是第四周期元素，C正确；
D．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子，符合条件的原子的核外电子排布式有1s22s22p63s23p6为氩原子；1s2s22p63s23p64s1为钾原子，1s2s2p63s23p64s2为钙原子，不一定处于同一周期，D错误；
故合理选项是C。
6．D
【详解】
A．1s2对应的元素是He，[Ar]4s2对应的元素Ca，前者属于0族，后者属于ⅡA族，故A不符合题意；
B．M层上有1个电子，该元素为Na，N层上有一个电子，该元素可能是K，也可能是Cr、Cu，故B不符合题意；
C．2p能级上有2个未成对电子，该元素可能是C，也可能是O，3p能级上有2个未成对电子，该元素可能是Si，也可能是Si，它们可能属于同一主族，也可以不属于同一主族，故C不符合题意；
D．L层2p能级上只有一个空轨道，该元素为C，M层3p能级上只有一个空轨道，该元素为Si，它们属于同一主族，故D符合题意；
答案为D。
7．C
【详解】
A．核外电子运动只是在某个区域出现的概率大些，不是围绕原子核在固定的轨道上运动，A正确；
B．同一原子中，形状相同的原子轨道能层越低，能量越低，所以能级的能量高低：1s<2s<3s<4s，B正确；
C．小黑点的密表示电子出现机会的多，不表示在该核外空间的电子数多，C错误；
D．各能层最多含有的电子数为2n2，每个原子轨道含有2个电子，所以量子数为n的电子层具有的原子轨道数为n2，D正确；
答案选C。
8．D
【详解】
A．碳原子的半径大于氧原子的半径，正确的图示为，A错误；
B．基态Se的价电子排布式为4s24p4，B错误；
C．基态Be的核外电子排布为1s22s2，即基态Be原子的最外层轨道为s轨道，其形状为球形，C错误；
D．泡利原理是指一个轨道最多容纳2个电子，且自旋方向相反，故图中电子排布图违背了泡利原理，D正确；
故选D。
9．D
【详解】
A．根据洪特规则知，2p轨道上的两个电子应排在不同轨道上，6C的电子排布式1s22s22py2违反了洪特规则，A错误；
B．价电子排布为5s25p1的元素最外层电子数为3，电子层数是5，最后一个电子排在p轨道，所以该元素位于第五周期第ⅢA族，是p区元素，B错误；
C．选项所给电子排布式中，3p能级有10个电子，根据泡利不相容原理知，3p轨道最多排6个电子，C错误；
D．根据构造原理可知，能量由低到高的顺序为：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s等，则ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量，D正确；
综上所述答案为D。
10．C
【详解】
A．两原子其核外全部都是s电子的元素可以是H、He、Li、Be，H、He是第一周期元素，Li、Be是第二周期元素，对应的元素不一定属于同一周期，A错误；
B．最外层电子排布为2s22p5的原子是F元素，最外层电子排布为2s22p6的离子可能是N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+，N3-、O2-、F-是第二周期元素，Na+、Mg2+、Al3+是第三周期元素，故具有该电子层结合的离子不一定是同一周期元素，B错误；
C．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子，则其中一种元素是K元素，一种是Cu元素，二者都是第四周期元素，C正确；
D．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子，符合条件的原子的核外电子排布式有1s22s22p63s23p6为氩原子；1s2s22p63s23p64s1为钾原子，1s2s2p63s23p64s2为钙原子，不一定处于同一周期，D错误；
故合理选项是C。
11．A
【详解】
基态Li原子的核外电子排布式为1s22s1，已知能量高低为：1s＜2s＜2p，故①是1s上的一个电子跃迁到了2s上，②是1s上的2个电子跃迁到了2p上，③是1s上的2个电子跃迁到了2p上且在同一轨道中，根据洪特规则可知，其能量高于②，④为基态原子，能量最低，故能量由低到高的顺序为：④①②③，故答案为：A。
12．C
【详解】
A．1s22s22p3遵循能量最低和构造原理，是基态N原子的核外电子排布式，故不选A；
B．1s22s22p63s23p6遵循能量最低和构造原理，是基态S2-的核外电子排布式，故不选B；
C．基态钠原子的电子排布式应是1s22s22p63s1，故选C；
D．1s22s22p63s23p2遵循能量最低和构造原理，是基态Si原子的核外电子排布式，故不选D；
选C。
13．BC
【详解】
A．同一能层，电子按s、p、d能级顺序排布，故能量大小顺序为：E(3s)B．同能级，能层越高，能量越高，故E(3s)>E(2s)>E(1s)，B正确；
C．原子按4s、3d、4f的顺序排布，故E(4f)>E(3d)>E(4s)，C正确；
D．同一能层，电子按s、p、d、f能级顺序排布，故E(4s)答案选BC。
14．BD
15．BD
【详解】
A．K2FeO4中Fe元素化合价为+6价，具有强氧化性，当其与水反应，被还原变为+3价的Fe3+，每消耗1 mol K2FeO4转移3 mol电子，A正确；
B．K2FeO4在酸性条件下具有强氧化性，Cl-具有还原性，二者会发生氧化还原反应，导致其消毒能力减弱，因而会使其消毒能力减弱，B错误；
C．K2FeO4用作水处理剂时，其还原产物是Fe3+，Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体能够吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀，从而具有净水作用，因此K2FeO4用作水处理剂时既能杀菌消毒，又能吸附悬浮杂质，C正确；
D．K是19号元素，K原子核外电子排布是2、8、8、1，K原子失去最外层的1个4s电子形成K+，则K+核外电子排布是2、8、8，其最外层是M层，最多可容纳18个电子，因此K+并不是核外三个电子能层均充满电子，+6价的Fe元素原子最外层M层也未充满电子，D错误；
故合理选项是BD。
16．BD
【详解】
A．每个原子轨道容纳2个电子，核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”，故A正确；
B．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含“未成对电子”，如碳原子，核外有6个电子，含有2个“未成对电子”，故B错误；
C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子”， 如碳原子，核外有6个电子，含有2个“未成对电子”，故C正确；
D．每个轨道容纳2个电子，核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含“未成对电子”，故D错误；
选BD。
17． 3s23p1 5 钾先与水反应生成KOH，KOH再与氯化铝反应生成氢氧化铝，无法得到单质铝 Al3++3e-=Al 利用Ba的沸点比Al的低，Ba以气体逸出，使平衡右移 Al3+＞ H-＞Li+＞ H+ 2LiAlH42LiH＋2Al＋3H2↑ 2.7 g 还原剂
【详解】
（1）Al原子核外有13个电子，基态Al原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，铝原子最外层电子排布式是3s23p1；铝原子核外有1s、2s、2p、3s、3p五种能量不同的电子，即铝原子核外有5种能量不同的电子。
（2）钾跟氯化铝溶液反应时，K先与水反应生成KOH，KOH与氯化铝反应得到氢氧化铝沉淀，不能制得铝；电解熔融Al2O3生成铝和氧气，阴极电极反应式为Al3++3e-=Al。
（3）Ba的沸点比Al的低，在2Al+4BaO3Ba↑+BaO·Al2O3反应中Ba以气体逸出，使平衡右移，从而可制取金属Ba。
（4）① Al3+有2个电子层，Li+、 H-具有相同的电子层结构且只有1个电子层，H+核外没有电子，根据“层多径大，序大径小”，离子半径由大到小的顺序为Al3+＞ H-＞Li+＞ H+ ；
②根据题意，LiAlH4分解的方程式为2LiAlH42LiH＋2Al＋3H2↑；标准状况下3.36 L氢气物质的量为0.15mol，根据方程式，有0.1mol铝生成，生成Al的质量为2.7g。
③乙醛反应生成乙醇，乙醛发生了加氢的还原反应，说明LiAlH4是反应的还原剂。
18． 5 N＞P Na2HPO4=2Na++HPO42- HPO42-水解呈碱性，电离呈酸性，水解程度大于其电离程度，因而c(OH-)大于c(H+) = K=c(PCl3) c(C12) 0.0016mol·L-1·s-1 升高温度、降低压强 移走PCl3、Cl2等 逆向 不变
【详解】
(1)碳原子核外电子排布式为1s22s22p2，有个5轨道；氯原子的的外电子排布式为1s22s22p63s23p5，最外层电子的轨道表示式是；
(2)N和P属于同主族的两种元素，同主族元素，从上到下，失电子能力增强，得电子能力减弱，故非金属性减弱，故非金属性N＞P；
(3)磷酸是弱电解质，Na2HPO4属于弱酸的酸式盐，电离方程式是Na2HPO4=2Na++HPO42-，Na2HPO4的水溶液里既存在磷酸氢根的电离，电离时释放出氢离子，HPO42- H++ PO43-，显酸性，也存在磷酸氢根的水解，HPO42-+H2O H2PO4-+OH-，呈弱碱性，溶液显碱性，说明HPO42-水解程度大于电离程度；
(4)醋酸钠溶液中加入盐酸，发生强酸制弱酸，CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl，pH=7，说明c(H+)=c(OH-)，反应后的溶液存在电荷守恒，即c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO -)+c(OH-)+c(Cl-)，醋酸钠溶液中存在物料守恒：即c(CH3COO -)+c(CH3COOH)=c(Na+)，将钠离子的浓度代入电荷守恒，可以得到c(CH3COOH)=c(Cl-)；
(5)①根据化学反应：PCl5(s) PCl3(g)+C12(g)，得到化学平衡常数K=c(PCl3) c(Cl2)，前50s内PCl3的反应速率为v=，由于三氯化磷和氯气的物质的量是1:1的关系，故速率也是1:1的关系，故氯气的速率也是0.0016mol·L-1·s-1；
②上述反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应，因此，要提高上述反应中反应物的转化率，应使平衡正向移动，可采取的措施有升高温度、降低压强等；
③根据化学反应，列出三段式，
K=c(PCl3) c(Cl2)
再加入0.02molPCl3、0.02molC12，此时的Qc=＞0.01(mol·L-1)，平衡逆向移动；平衡常数只受温度的影响，故温度不变，平衡常数不变。
19． Pb 5s25p2 O＞C＞Sn SnO2+2NaOHNa2SnO3+ H2O Si3N4 bc
【详解】
(1)根据铅蓄电池放电时的离子反应方程式为PbO2+Pb+4H++2SO=2PbSO4+2H2O和原电池的工作原理，负极是电子流出的一极，即失去电子的一极，在该反应中，Pb失去电子，化合价升高，所以该电池的负极材料为Pb。
(2)①在元素周期表中锡位于第五周期第ⅣA族，最外层4个电子排布在5s和5p上，则基态锡原子的外围电子排布式为5s25p2；
②一般地，同周期元素，从左到右，电负性逐渐增强，同主族元素，从上到下，电负性逐渐减弱，所以C、O、Sn三种元素电负性由大到小的顺序为O＞C＞Sn；
③SnO2在高温下能与NaOH反应生成钠盐，在钠盐中，Sn的化合价为+4价，所以钠盐的化学式为Na2SnO3，则该反应的化学方程式为：SnO2+2NaOHNa2SnO3+ H2O。
(3) ①根据化学方程式3SiO2+6C+2N2X+6CO和原子守恒，可知X的化学式为Si3N4。
②a．缩小反应容器体积，可以增大气体反应物即氮气的浓度，从而加快反应速率；
b．固体浓度是不能改变的，增大焦炭的质量，没有增大反应物的浓度，所以不能加快反应速率；
c．增大接触面积，可以加快反应速率，将粉末状石英换成块状石英，减少了接触面积，降低了反应速率；
故选bc。
20．(1)
(2)Fe(OH)3-3e-+5OH-=+4H2O
(3)负
(4)4OH -4e =2H2O+O2↑
(5)12
【详解】
(1)
Fe元素的原子序数为26，核外有26个电子，根据核外电子排布规则，基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 ，基态Fe原子的核外价电子排布式为[Ar]3d64S2，基态Fe原子价层电子为其3d、4s能级上电子，则基态Fe原子的核外价电子排布图为；
(2)
充电时，石墨连接电源正极作阳极，电极反应式为Fe(OH)3-3e-+5OH-=+4H2O；
(3)
由铜电极的质量增加，发生Ag++e-═Ag，则Cu电极为阴极，可知X为电源的负极；
(4)
B池中发生电解时的阳极为氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应式为：4OH -4e =2H2O+O2↑；
(5)
由A中发生2KCl+2H2O=2KOH+H2↑+Cl2↑～2e-，由电子守恒可知，转移0.02mol电子时生成0.02molKOH，忽略溶液体积的变化，则c(OH-)==0.01mol L-1，常温下，溶液pH=12。
21． AC 球 1 对称 3 能层 能层
【详解】
(1)层只有、能级，层只有、、能级，故选AC，故答案为：AC；
(2)①轨道在三维空间分布的图形为球形，且每个s能级只有一个轨道；轨道空间分布的图形分别相对于x、y、z轴对称，每个p能级有3个轨道，故答案为：球；1；对称；3；
②原子轨道的半径与能层有关，并随能层升高而增大，故答案为：能层；能层。
22． Al或Cl 第4周期ⅥA族 +6 1s22s22p63s23p2 铬 d
【详解】
(1)某元素的轨道上有1个未成对电子，其基态原子的价电子排布式为或，该元素为或，故答案为：Al或Cl；
(2)某元素基态原子的价电子排布式为，它在周期表中的位置是第4周期ⅥA族，其最高正化合价是+6，故答案为：第4周期ⅥA族；+6；
(3)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为，根据能量最低原理，其基态原子中电子应先排满能级，故该元素基态原子的电子排布式为，故答案为：1s22s22p63s23p2；
(4)该元素基态原子的价电子排布式为，故该元素位于第4周期ⅥB族，其元素名称为铬，它在元素周期表中位于d区，故答案为：铬；d；
23．(1) 8 失去 K2S
(2) 锌原子、铜离子 CuSO4 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu 溶液颜色变浅，锌粒表面出现红色固体。
【详解】
(1)
①硫原子核外有16个电子，分布在三个电子层上，第二层上有8个电子，故答案为8。
②钾原子的最外层电子数是1，在反应中容易失去，故答案为失去。
③钾元素的化合价是+1价，硫元素的化合价是-2价，所以钾元素和硫元素形成的化合物硫化钾的化学式是K2S。
(2)
①锌与硫酸铜溶液发生反应过程中，锌原子变成锌离子，铜离子变成铜原子，故答案为锌原子、铜离子。
②根据图2可知，反应后铜离子有剩余，因此过量的物质是CuSO4。
③锌与硫酸铜溶液反应，生成铜和硫酸锌，其反应的化学方程式是Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，故反应现象为溶液颜色变浅，锌粒表面出现红色固体。
24． N Fe Si、S Cu 铬 6 HF>PH3>SiH4
【详解】
(1)①A为第2周期元素，有3个未成对电子，价电子排布式为2s22p3，故A元素为N；
②3d能级半充满为3d5，由于带3个单位正电荷，所以原子的价电子排布式为3d64s2，故D元素为；
③3p轨道上有2个未成对电子，则元素原子的价电子排布式为3s23p2、3s23p4，故该元素为Si或S；
④E元素基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，故E为Cu；
(2)第四周期主族元素原子中的未成对电子数最多为3，第四周期过渡元素中，价电子排布式为(n-1)dxnsy，且d、s能级均处于半充满状态时，含有的未成对电子数最多，即价电子排布式为3d54s1，此元素为铬，未成对电子数为6；
(3)由s能级只有1个原子轨道，只能容纳1个或2个电子来分析。对于A元素，m-1=2，即m=3；对于B元素，n=2；对于C元素，x-1=2，即x=3，故A、B、C三种元素原子的最外层电子排布式分别为3s23p3、2s22p5、3s23p2，所以A、B、C分别是P、F、Si，非金属性F>P>Si，则三种元素形成的气态虽化物稳定性由强到弱的顺序是HF>PH3>SiH4。