第一章 原子结构与性质 测试题（含解析） 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第一章 原子结构与性质 测试题
一、单选题（共15题）
1．下列说法正确的是
①冶金厂常用高压电除去烟尘，是因为烟尘微粒带电荷；②“钡餐”中使用的硫酸钡是非电解质；③活性炭，，金刚石是同素异形体；④雾是气溶胶，在阳光下可观察到丁达尔现象；⑤某无色溶液中加入稀盐酸，产生的气体可使澄清石灰水变浑浊，则原溶液中一定含
A．①③④⑤ B．③④⑤ C．①③④ D．①②③④⑤
2．下列说法正确的是
A．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族
C．同周期中金属性最强的元素是ⅠA族金属元素
D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
3．CO2的应用领域广泛，是一种廉价易得的基本化工原料，我国提出力争在 2060 年前实现碳中和。碳中和：通过节能减排，植树造林，化工合成等治理 CO2的手段，使 CO2排放量减少甚至是回收利用，以此达到 CO2“零排放”的目的。在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂，有学者提出了 CO2的转化过程如图所示。下列说法正确的是
A．基态铜电子排布：[Ar]3d94s2
B．甲酸乙酯是该过程的催化剂
C．步骤④中有化学键的断裂和形成
D．反应过程中，催化剂参与反应，降低了反应的焓变
4．某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素在周期表中的位置是
A．第三周期，第ⅡB族 B．第四周期，第ⅡB族
C．第三周期，第ⅦA族 D．第四周期，第Ⅷ族
5．W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大，X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3︰2，X与Z同主族，Z的价电子排布式为。下列说法错误的是
A．气态氢化物的热稳定性： B．第一电离能：
C．原子半径： D．电负性：
6．下列说法错误的是
A．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
B．核外电子排布相同的两原子一定属于同种元素
C．基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第IA族元素
D．基态原子的价电子排布为(n 1)dxnsy的元素，族序数一定为x+y
7．和是氯元素的两种核素，它们具有不同的
A．质子数 B．中子数 C．电子数 D．核外电子排布
8．短周期元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增，原子最外层电子数存在关系：，其中元素R、X、Y、M形成的化合物(结构式)具有如图所示转化关系。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．M在同周期的元素中，第一电离能最大
C．R、X、Y形成的化合物可能会使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．Z分别与R、Y、M形成的化合物中均只含离子键
9．关于元素周期表的说法正确的是
A．每一族元素的族序数都等于其最外层电子数
B．只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2
C．第IA族的元素全部是金属元素
D．短周期是指第一、二、三周期
10．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的简单氢化物可用作制冷剂，X是地壳中含量最高的元素，Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，Z与X同主族。下 列说法错误的是
A．简单氢化物的热稳定性： X>Z
B．简单离子的半径： W> Y
C．化合物Y2X2中阴阳离子个数比为1：1
D．Y、Z两种元素形成的一种盐，加入足量稀盐酸，有臭鸡蛋气味的气体产生
11．下列化学用语表示正确的是
A．基态O原子的轨道表示式为
B．F电子排布的轨道表示式为
C．27号元素Co的基态原子的价层电子排布式为
D．中子数为8的碳原子的电子排布式为
12．下列说法正确的是( )
A．L电子层不包含d能级
B．s电子绕核旋转，其轨迹为一个圆，而p电子是走“∞”形
C．当n=1时，可能有两个原子轨道
D．当n=3时，有3s、3p、3d、3f四个原子轨道
13．下列说法正确的是
A．氢光谱所有元素光谱中最简单的光谱之一
B．“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点
C．玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱，而且还推广到其他原子光谱
D．原子中电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着
14．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z原子核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A．X单质的用途之一是制造光导纤维
B．元素第一电离能的顺序为XC．Y的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D．该新化合物中含有离子键、极性共价键和非极性共价键
15．下列说法正确的是（ ）
A．最外层都只有2个电子的X、Y原子，化学性质一定相似
B．质子数相同的粒子不一定属于同种元素
C．重水、超重水都是水的同位素
D．酸碱中和反应放出的能量可设计为原电池转化为电能
二、填空题（共8题）
16．(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是___________（填离子符号）。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
17．请根据构造原理，按要求写出下列电子排布式或原子结构示意图：
(1)16S的电子排布式___________。
(2)26Fe的简化电子排布式___________。
(3)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题：
①该元素处于元素周期表的第___________周期。
②该元素处于元素周期表的第___________族。
③试推测该元素处于元素周期表的___________区。
18．Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
(1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种_______(填字母)。
A．吸收光谱　　　B．发射光谱
(2)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是_______，能量最低的是_______(填序号)。
a. b.
c. d.
(3)Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+_______Fe2+(填“大于”或“小于”)
(4)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是_______
①2p=3p ②4s>2s ③4p>4f ④4d>3d
A．①④ B．①③ C．③④ D．②③
19．现有六种元素A、B、C、D、E、F，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F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元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C元素基态原子p轨道有两个未成对电子
D元素原子的第一至第四电离能分别是：；；；
E原子核外所有p轨道全满或半满
F在周期表的第8纵列
(1)某同学根据上述信息，推断A基态原子的轨道表示式为，该同学所画的轨道表示式违背了_______。
(2)B元素的电负性_______(填“大于”“小于”或“等于”)C元素的电负性。
(3)C与D形成的化合物所含有的化学键类型为_______。
(4)E基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有_______个伸展方向。
(5)下列关于F原子的价电子轨道表示式正确的是_______。
a. b.
c. d.
(6)基态核外电子排布式为_______。过量单质F与B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液完全反应，生成BC气体，该反应的离子方程式为_______。
20．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，已知A的L层电子数是K层电子数的两倍，D是短周期元素中原子半径最大的元素，D的单质在高温下与C的单质充分反应，可以得到与E单质颜色相同的淡黄色固态化合物，试根据以上叙述回答：
(1)元素名称：A___________；B___________；E___________；
(2)B、C、D、E的原子半径由小到大的顺序为(用元素符号或化学式表示，以下同)___________，D2C2的电子式___________，所含化学键___________。
(3)写出与反应的化学方程式___________。
(4)C、E的简单氢化物的沸点较高的是___________，原因是___________。
(5)用电子式表示化合物AC2的形成过程___________。
21．一定质量的某金属X和足量的稀H2SO4反应共有0.3mol电子发生转移，生成6.02×1022个 Xn+ ，这些阳离子共有1.3×6.02×1023个质子、1.4×6.02×1023个中子。
(1)求Z、n和A的值。(写过程)
(2)写出该金属与NaOH溶液反应的化学方程式。
22．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑧种元素，请按要求填写下列空白：
主族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)在元素①②⑤⑥⑦⑧对应的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的化合物的电子式是：_____；
(2)写出元素②的最简单氢化物的结构式________；
(3)④⑤⑥⑦四种元素的简单离子半径从大到小排序________________(用离子符号表示)；
(4)写出元素⑥的最高价氧化物与元素⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式_________；
(5)写出元素③的常见氢化物和它的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式_____________；
(6)用电子式表示⑤与⑦组成化合物的形成过程_________________________________。
23．实验室以活性炭为催化剂，用制取三氯化六氨合钴(Ⅲ)，装置如图所示。回答下列问题：
已知：①具有较强还原性，溶液呈棕色；呈橘黄色。②硫酸铵溶液的约为。
(1)基态原子的价电子排布式为___________。
(2)实验中将、和活性炭在三颈烧瓶中混合，滴加浓氨水，溶液变为棕色，除了作反应物之外，还可防止浓度过大，其原理是______________；充分反应后缓慢滴加双氧水，水浴加热，该过程生成的离子方程式为_____________________________。
(3)将反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，冰水冷却、抽滤、乙醇洗涤、干燥，得到晶体。该过程中冰水冷却的目的是_________________，抽滤的优点是________________。
(4)产品纯度的测定．实验如下：
取产品加入锥形瓶中，再加入足量溶液并加热，将蒸出后，加入足量的稀硫酸酸化，使全部转化为后，加适量水稀释，加入过量的溶液，再用标准溶液滴定，反应原理为，。
①滴定时应选用的指示剂为__________，滴定终点的颜色变化为_______________。
②实验中，消耗了标准溶液，则产品的纯度为____________。
参考答案：
1．C
【解析】①烟是胶体，胶体微粒带有电荷，通高压电，使胶体聚沉，烟尘形成沉淀，从而净化空气，与胶体的性质有关，故①正确；
②硫酸钡是盐，在熔融状态下能够电离出白由移动的离子，属于电解质，故②错误；
③活性炭，，石墨烯，金刚石都是碳元素形成的不同单质，故③正确；
④胶体能产生丁达尔效应，雾是气溶胶，所以在阳光下可观察到丁达尔现象，故④正确；
⑤碳酸根离子和碳酸氢根离子都能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体，亚疏酸根离子和亚硫酸氢根离子也能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化硫气体，所以某无色溶液中加入稀盐酸，产生的气体可使澄清石灰水变浑浊不能确定原溶液中是否含有碳酸根离子，故⑤错误；
①③④正确，故选C。
2．C
【解析】A．同主族自上而下非金属性减弱，最高价含氧酸的酸性减弱，不是最高价含氧酸则不一定，故A错误；
B．原子最外层电子数为2的元素不一定处于周期表第ⅡA族，如氦原子最外层电子数为2，它处于周期表的0族，故B错误；
C．同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，则第ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素，故C正确；
D．周期表中金属和非金属分界线附近的元素可能作半导体材料，过渡元素位于副族和第VⅢ族，故D错误；
答案选C。
3．C
【解析】A．电子排布为全满或半满时，原子的能量最低，较稳定，所以基态铜（Cu）原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，选项A错误；
B．催化剂在反应前后的量是不变的，反应④生成了甲酸乙酯，但在其它步骤中未有甲酸乙酯的参与，即甲酸乙酯只有生成，没有消耗，所以甲酸乙酯不是催化剂，选项B错误；
C．由图可知步骤④中的 C O 和 H O 键均发生了断裂，生成了金属羟基化合物(H O M)和甲酸乙酯，选项C正确；
D．催化剂可以加快反应速率，降低反应的活化能，改变反应历程，但不改变焓变，选项D错误；
答案选C。
4．D
【解析】某元素基态原子的价电子排布为3d74s2，该元素是27号元素Co，该元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。
答案选D。
5．C
W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素，原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大，则W为H；Z的价电子排布式为3s23p4， Z为S；X与Z同主族，X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3:2，X为O，Y为Si，R为Cl。
【解析】A．元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定，非金属性：S>Si，气态氢化物的热稳定性：H2S>SiH4，A正确；
B．同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，因此第一电离能：Cl>S>Si，B正确；
C．根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：S>Cl>O，C错误；
D．根据同周期从左到右元素电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：S答案选C。
6．D
【解析】A．p区的价电子排布式为ns2np1～6，即基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区，故A正确；
B．核外电子排布相同的两原子，其电子数相同，电子数＝质子数，其质子数也相同，属于同种元素，故B正确；
C．基态原子的N层上只有一个电子的元素，不一定是第IA族元素，比如3d104s1，是第IB族元素，故C正确；
D．基态原子的价电子排布为(n 1)dxnsy的元素，族序数不一定为x+y，比如3d104s1，是第IB族元素，故D错误。
综上所述，答案为D。
7．B
【解析】根据原子符号中左上角数字为质量数，左下角为质子数，质子数+中子数=质量数，核外电子数=质子数，以此来解答。
【解析】和的质子数都为17，质量数分别为35、37，中子数分别为18、20，电子数都为17，核外电子排布相同，故B正确。
故选B。
8．C
短周期元素R、X、Y、Z、M原子序数依次递增，其中元素R、X、Y、M形成的化合物结构如图所示，X形成4个共价键，Y形成2个共价键，R形成1个共价键，M形成1个共价键，X、Y、M的最外层电子数分别为4、6、7，最外层电子数3Z+M=X+Y，则Z的最外层电子数为×(4+6-7)=1，结合原子序数可知Z为Na元素，R为H，X为C，Y为O，Z为Na，M为Cl元素，以此分析解答。
【解析】A．由分析可知，R为H，X为C，Y为O，Z为Na，则原子半径：，A错误；
B．由分析可知，M为Cl，根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，故M在同周期的元素中，第一电离能不最大，Ar是最大的，B错误；
C．由分析可知，R为H，X为C，Y为O，则R、X、Y形成的化合物如醛类物质CH3CHO等，醇类物质如CH3CH2OH等均可使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；
D．由分析可知，R为H，Y为O，Z为Na，M为Cl， Z分别与R、Y、M形成的化合物中不一定均只含离子键，如Na2O2既有离子键又有共价键，D错误；
故答案为：C。
9．D
【解析】A．元素周期表中，主族元素的族序数=最外层电子数，副族、0族等没有此规律，A错误；
B．氦原子及一些过渡元素原子最外层电子排布也为ns2，B错误；
C．H元素为第IA族元素，为非金属元素，C错误；
D．短周期不含有过渡元素，包括第一、二、三周期，D正确；
综上所述答案为D。
10．C
本题为推断题，W的简单氢化是制冷剂可推测该物质是NH3,则W是N元素；X是地壳中含量最高的元素，则X是氧元素；Y的半径是短周期中主族元素最大的，则Y是钠元素；Z与X同主族，则Z是硫元素。
【解析】A．X产的氢化物中存在分子间氢键所以稳定性更好，A正确；
B．W和Y的简单离子最外层电子排布相同，根据元素周期律可知W>Y，B正确；
C．化合物为Na2O2，阴离子是O22-,阳离子是Na+，所以 阴阳离子个数比为1:2，C错误；
D．Y和Z两种元素形成的一种盐，与稀盐酸反应可产生具有臭鸡蛋气味的物质H2S,D正确；
故选B。
11．C
【解析】A．能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，此时原子的能量最低，基态O原子基态电子的轨道表示式为，故A错误；
B．F为9号元素，核外有9个电子，根据洪特规则、泡利原理，能量最低原理，轨道表示式：，故B错误；
C．Co为27号元素，位于周期表中第4周期第Ⅷ族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，所以Co基态原子核外价电子排布式为3d74s2，故C正确；
D．核外电子排布与中子数无关，基态碳原子核外有6个电子，根据构造原理书写其基态核外电子排布式为1s22s22p2，故D错误；
故选：C。
12．A
【解析】A. L电子层只包含s、p能级，不包含d能级，故A正确；
B. 核外电子的运动无固定轨迹，故B错误；
C.n=1时，只有1个1s原子轨道，故C错误；
D.n=3时，有3s、3p、3d能级，共9个原子轨道，故D错误；
选A。
13．B
【解析】A．氢光谱是元素的所有光谱中最简单的光谱，不是之一，故A错误；
B．微观粒子的运动具有波粒二象性，用波粒二象性和概率波处理微观问题就是量子化，微观粒子的运动具有量子化特点，故B正确；
C．波尔理论具有局限性，只是解释了氢原子光谱，但对解释多电子原子的光谱却遇到困难，故C错误；
D．原子中电子没有固定的轨道，只能在一定范围内高速运动，原子半径是电子运动出现几率最高的区域，故D错误；
故选B。
14．B
W、X、Y、Z为同一短周期元素；根据结构图知，X能形成4个共价键， Z能形成1个共价键，则X位于ⅣA族，Z位于ⅦA族，且Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半，Z最外层7个电子，则X原子核外有14个电子，X为Si，Z为Cl；该阴离子中Cl呈-1价、Si呈+4价，根据化合价的代数和为-1价，则Y呈-3价，故Y为P；根据阳离子所带电荷知，W为Na。
【解析】A．由分析可知，X为Si，其氧化物SiO2可以用于制造光导纤维，A错误；
B．由分析可知，X为Si，Y为P，Z为Cl；同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，元素第一电离能：Si＜P＜Cl，即元素第一电离能：X＜Y＜Z，B正确；
C．由分析可知， Y为P，其最高价氧化物的水合物是H3PO4，为中强酸，C错误；
D．根据结构图知，该新化合物中含有离子键和极性共价键，不含非极性键，D错误；
故选B。
15．B
【解析】A．最外层只有2个电子的X、Y原子，可能是He原子和Mg原子，He原子为稀有气体原子，化学性质稳定；而Mg原子容易失去2个电子，形成Mg2＋，化学性质活泼，A错误；
B．H2O和NH3的质子数均为10，但不属于同种元素，B正确；
C．重水D2O，超重水，T2O，属于水，不是水的同位素，C错误；
D．设计成原电池的反应，需是放热的氧化还原反应，酸碱中和不是氧化还原反应，不能设计成原电池，D错误；
答案选B。
16． K+和P3- 或
【解析】(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H+(或H-)、O2-、K+和P3-，其中核外电子排布相同的是K+和P3-。答案为：K+和P3-；
(2)对于基态的磷原子，其价电子排布式为3s23p3，其中3s轨道的2个电子自旋状态相反，自旋磁量子数的代数和为0；根据洪特规则可知，其3p轨道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为或。答案为：或。
17．(1)1s22s22p63s23p4
(2)［Ar］3d64s2
(3) 4 ⅢA p
【解析】（1）
16S核外有16个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p4。
（2）
26Fe核外有26个电子，简化电子排布式［Ar］3d64s2。
（3）
①根据电子排布式 [Ar]3d104s24p1，可知该原子核外有4个电子层，该元素处于元素周期表的第4周期。
②根据电子排布式 [Ar]3d104s24p1，可知该原子最外层有3个电子，该元素处于元素周期表的第ⅢA族。
③该原子价电子排布式为4s24p1，该元素处于元素周期表的p区。
18．(1)B
(2) b d
(3)小于
(4)B
【解析】（1）
钠在火焰上灼烧的黄光是金属钠的颜色反应，电子从高能级跃迁到低能级时以光的形式释放能量，是一种发射光谱，故选B；
（2）
基态Mg原子的核外电子排布为d：，能量最低；电子由低能级跃迁到高能级需要吸收能量，c与基态d相比，3s轨道上的1个电子跃迁到3p轨道，吸收能量，故能量c>d，a与c相比，又有2p轨道上的两个电子跃迁到3p轨道，故能量a>c，b与a相比，b状态的原子中2p轨道上的3个电子跃迁到3p轨道，而2p轨道跃迁到3p轨道需要的能量比3s轨道跃迁到3p轨道需要的能量高，故能量b>a，故b的能量最高；综上，能量最低的是b，能量最高的是d；
（3）
Fe3+与Fe2+的核电荷数相同，Fe2+的核外电子总数多，离子半径大，故离子半径：Fe3+小于Fe2+；
（4）
①3p轨道在M层，2p轨道在L层，能层越高，能量越高，故能量3p>2p，①错误；
②2s轨道在L层，4s轨道在N层，能层越高，能量越高，故能量4s>2s，②正确；
③同一能层，相同n而不同能级的能量高低顺序为：ns＜np＜nd＜nf，故能量4p<4f ，③错误；
④3d轨道在L层，4d轨道在N层，能层越高，能量越高，故能量4d>3d，④正确；
故选B。
19．(1)洪特规则
(2)小于
(3)离子键
(4)3
(5)c
(6) 或
根据题目所给信息，A是C元素，C元素能形成大量有机物，碳单质之一金刚石常用作工业切割工具；B是N元素，N元素基态原子电子排布式是1s22s22p3，p轨道3个电子，s轨道一共4个电子；C是O元素，O元素基态原子电子排布式是1s22s22p4，p轨道上2个电子成对，2个电子各自未成对；D元素是Mg元素，其原子的第二电离能与第三电离能差异很大，说明该原子易失去两个电子，说明最外层有两个电子；E是P元素，P元素基态原子电子排布式是1s22s22p63s23p3，3p轨道半满，其余原子轨道均是全满；元素周期表中第四周期第8列元素是Fe元素，所以F是Fe元素；
【解析】（1）根据分析，可知A为C元素，其基态原子的轨道表示式应为，该同学所画的轨道表示式违背了“洪特规则”；
（2）根据分析，B是N元素，C是O元素，N元素的电负性“小于”O元素的；
（3）根据分析，两元素形成的化合物是MgO是典型的离子化合物，所含化学键是“离子键”；
（4）根据分析，E为P元素，其原子中能量最高的电子在3p轨道上，p能级三个轨道在空间中有“3”个伸展方向；
（5）F是Fe元素，该元素基态原子价电子排布式为3d64s2，根据泡利原理和洪特规则，所以其价电子轨道表示式应选填“c”；
（6）Fe原子基态电子排布式是，失去3个电子形成Fe3+，所以Fe3+的电子排布式是“”；过量单质铁与稀硝酸反应，Fe
先被氧化为Fe3+，过量的Fe再在溶液中将Fe3+还原为Fe2+，所以总反应的离子方程式是“”。
20． 碳 氮 硫 O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，已知A的L层电子数是K层电子数的两倍，则A为碳；D是短周期元素中原子半径最大的元素，同周期元素原子半径随核电荷数增大而减小，同主族元素原子半径随核电荷数增大而增大，所以D为钠；D的单质在高温下与C的单质充分反应，可以得到与E单质颜色相同的淡黄色固态化合物，则C为氧，E为硫；B在碳、氧中间，则B为氮；
【解析】(1)根据上述分析，元素名称为：A为碳； B为氮； E为硫；
(2)同周期元素原子半径随核电荷数增大而减小，同主族元素原子半径随核电荷数增大而增大，所以B、C、D、E的原子半径由小到大的顺序为O N；过氧化钠的电子式为：；氧原子间以共价键结合，过氧根和钠离子以离子键结合，所以所含化学键离子键和共价键；
(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为：；
(4)C的氢化物是H2O，常温常压下为液态，E的氢化物为H2S，常温常压下为气态，的简所以沸点较高的是H2O；原因是水分之间存在氢键；
(5) 用电子式表示化合物二氧化碳的形成过程：。
21．(1)Z、n、A的值分别为13、3、27
(2)
【解析】（1）离子的物质的量为0.1mol，质子的物质的量为1.3mol，中子的物质的量为1.4mol，所以每个离子中的质子数为1.3/0.1=13，每个离子中的中子数为1.4/0.1=14，所以质子数Z为13，质量数A为13+14=27，离子的电荷数为0.3/0.1=3，所以n为3；
（2）该金属为铝，铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气，。
22． r(S2-)＞r(O2－)＞r(Na+)＞r(Al3+ ) Al2O3+2OH-=2+ H2O NH3+HNO3=NH4NO3
由元素在周期表中的位置，可推断出：①为Li②为C③为N④为O⑤为Na⑥为Al⑦为S⑧为Cl，再根据元素的性质及元素周期表中元素性质变化的规律进行解答。
【解析】(1) Na的金属性最强，所以NaOH的碱性最强，由钠离子和氢氧根离子构成，电子式为：，答案为：；
(2) 元素②是C，C的最简单氢化物是CH4，甲烷的结构式为，答案为：；
(3) ④⑤⑥⑦四种元素是：O、Na、Al、S，它们的离子为：O2-、Na+、Al3+、S2-，离子电子层数越多半径越大，电子层数相同的离子核电荷数越大半径越小，所以这四种离子半径由大到小的顺序为：r(S2-)> r(O2)-> r(Na+)> r(Al3+ )，故答案为：r(S2-)＞r(O2－)＞r(Na+)＞r(Al3+ )；
(4) 元素⑥的最高价氧化物为Al2O3，元素⑤的最高价氧化物的水化物为NaOH，二者反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O，答案为：Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O；
(5) 元素③的常见氢化物为NH3，它的最高价氧化物的水化物为HNO3，二者反应生成NH4NO3，方程式为：NH3+HNO3=NH4NO3，答案为：NH3+HNO3=NH4NO3；
(6) Na失去电子，S得到电子，以离子键结合，则形成过程可表示为：，故答案为：。
23．(1)3d74s2
(2) 加入NH4Cl可增大铵根离子的浓度，抑制NH3H2O的电离，防止生成Co(OH)2沉淀；
(3) 冰水冷却的目的是降低了的溶解度，有利于结晶析出 过滤较快，并且得到的晶体较干燥
(4) 淀粉溶液 蓝色变为无色
实验室以活性炭为催化剂，用制取三氯化六氨合钴(Ⅲ)，三颈烧瓶中加入、和活性炭，通过恒压分液漏斗加入氨水，防止浓度过大Co2+生成沉淀，反应生成，再通过恒压分液漏斗加入双氧水进行氧化，生成，冷凝管可以冷凝回流增大氨水的利用率，球形干燥管应该放酸性棉球或者P2O5，吸收挥发出的氨气，防止污染空气；反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，冰水冷却降低的溶解度便于晶体析出，抽滤、乙醇洗涤、干燥，得到晶体。
【解析】（1）Co是27号元素，价电子排布式为3d74s2；
（2）加入NH4Cl可增大铵根离子的浓度，抑制NH3H2O的电离，防止生成Co(OH)2沉淀；将、和活性炭在三颈烧瓶中混合，滴加浓氨水，溶液变为棕色，说明生成，具有较强还原性，缓慢滴加双氧水，水浴加热，生成，；
（3）冰水冷却的目的是降低了的溶解度，有利于结晶析出；抽滤的优点是过滤较快，并且得到的晶体较干燥；
（4）①用滴定生成的I2时应选用淀粉溶液做指示剂；滴定终点的颜色由蓝色变为无色且半分钟不变色即达到终点；
②根据反应可得到关系式为，，
则产品的纯度为