第1章《原子结构与元素性质》基础练习题2022-2023学年下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修2（含解析）

第1章《 原子结构与元素性质》基础练习题
一、单选题
1．已知下列元素的电负性数据，下列判断不正确的是
元素 Li Be C O F Na Al Cl Ge
电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 3 1.8
A．Mg元素电负性的最小范围为1.0~1.6
B．Ge既具有金属性，又具有非金属性
C．Be和Cl形成共价键
D．O和F形成的化合物O显正价
2．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4　②1s22s22p63s23p3　③1s22s22p3　④1s22s22p5.则下列有关说法中正确的是
A．核电荷数最大的是② B．原子半径最大的是①
C．电负性最小的是③ D．最外层电子数最多的是④
3．下列各组微粒半径大小的比较中，错误的是（ ）
A．K＞Na＞Li B．Mg2+＞Na+＞F﹣
C．Na+＞Mg2+＞Al3+ D．Cl﹣＞F﹣＞F
4．砷（As）的原子结构示意图为，下列关于As的描述不正确的是（ ）
A．位于第四周期第ⅤA族
B．属于非金属元素
C．酸性：H3AsO4>H3PO4
D．稳定性：AsH3>NH3
5．下列说法正确的是
A．某微粒核外电子排布为2、8、8结构，则该微粒一定是氩原子
B．最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子
C．在、、、的4种离子中，的离子半径最小
D．某元素原子的最外层只有2个电子，则该元素一定是第ⅡA元素
6．X、Y、Z、Q、E、M六种元素中，X的原子的基态价电子排布式为2s2，Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子，Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代，Q是元素周期表中电负性最大的元素，E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中，M的原子序数比E大1。下列说法正确的是
A．EYQ4 中阴离子中心原子的杂化方式为sp3杂化
B．X、Y元素的第一电离能大小关系：X＜Y
C．ZO32 的空间构型为V形
D．MZ2含离子键和非极性共价键，阴、阳离子之比为2：1
7．下列关于O、Na、S、Cl、K元素及其化合物的说法正确的是
A．还原性：H2S>HCl B．沸点：H2S>H2O
C．电负性：O>S>Cl D．原子半径：r(Cl)>r(S)
8．下列物质中碱性最强的是
A．NaOH B．Mg(OH)2 C．KOH D．Ca(OH)2
9．2019年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家，一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中，X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，W、Z、Y位于同一周期。下列叙述正确的是
A．非金属性：X>Z>W
B．原子半径：X>W>Z
C．电负性：W>Z>Y
D．X的氧化物对应的水化物均为强酸
10．下列实验操作能达到预期实验目的的是
选项 目的 操作
A 比较S和Cl元素非金属性强弱 测定等浓度Na2S、NaCl溶液的pH
B 制取硅酸胶体 向饱和硅酸钠溶液中加入过量浓盐酸
C 检验某溶液中是否含有Fe2+ 取少量溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液
D 检验火柴头中氯元素的存在 将火柴头浸于水中，片刻后取少量溶液于试管中，滴加AgNO3溶液和稀硝酸
A．A B．B C．C D．D
11．下列有关化学史说法正确的是
A．1913年丹麦物理家波尔提出，原子核外的电子在一系列稳定的轨道上运动会吸收能量和放出能量
B．1959年德国科学家本生和基尔霍夫发明了光谱仪，证实夫琅禾费线是原子发射光谱
C．美国科学家鲍林利用实验数据进行理论计算，得出了各元素的电负性
D．波义耳的元素概念，拉瓦锡的燃素学说，道尔顿的原子学说等奠定了近代化学基础
12．四种短周期元素在周期表中的相对位置如下图所示，其中Y元素原子最外层电子数是其次外层电子数的3倍。下列说法错误的是
X Y
Z W
A．原子半径由大到小的顺序是Z>W>X>Y
B．Y元素可以与氢元素形成两种化合物H2Y2和H2Y
C．Ｚ的气态氢化物的稳定性比W的强
D．W元素形成的单质可以用来制取漂白粉
13．今年是门捷列夫发现周期表150年。短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如下所示，其中Q为硅元素。S、T、Q、W四种元素相比较，原子半径最大的是
S R
A T Q W
A．S B．N C．Al D．Si
14．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中Y是金属元素。X原子中有6个运动状态完全不同的电子，X、Y、Z原子最外层电子数之和等于13。下列叙述正确的是
A．X的氢化物的稳定性大于W的 B．Y的第一电离能在同周期金属元素中最大
C．元素X与Z的最高价氧化物均为非极性分子 D．元素Z在周期表中位于第3周期Ⅵ族
15．W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如下表所示，X的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物反应可生成离子化合物。下列推断正确的是
X
W Y Z
A．简单氢化物的稳定性：XB．W、Z的简单离子的电子层结构相同
C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D．Z的单质在化学反应中只表现氧化性
二、填空题
16．(1)K层有___个能级，用符号表示为____；L层有___个能级，用符号分别表示为___；M层有__个能级，用符号分别表示为___。由此可推知，n电子层最多可能有___个能级，能量最低的两个能级的符号分别表示为___、___，它们的电子云轮廓图形状分别为___、___。
(2)比较下列多电子的原子轨道的能量高低(填“>”“<”或“=”)。
①2s___3s
②2s___3d
③2px___2py
④4f___6f
17．锶(Sr)是人体必需的一种微量元素，具有放射性的可用于医疗领域中的核素治疗，从而近距离精准杀伤病变细胞。
(1)的质子数为___________，中子数为___________。
(2)与二者互为___________。
(3)Sr与Mg的化学性质相似，由此猜想二者在原子结构上的相似之处是___________，其单质的化学性质是___________(写一种)。
18．近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe—Sm—As—F—O组成的化合物。回答下列问题：
(1)Fe成为阳离子时首先失去__轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+价层电子排布式为___。
(2)比较离子半径：F-__O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。
19．为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等向世界介绍118位优秀青年化学家，并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、”元素的代言人。回答下列问题：
(1)据汞的原子结构示意图 汞在第___________周期。
(2)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，磷(P)、砷也是氮族元素。
①砷有多种同位素原子，其中稳定的核素是，它的中子数为___________。
②已知与的性质相似，则对性质的推测不正确的是___________(填序号)。
a、含有离子键和共价键
b、能与溶液反应
c、与加热充分分解产物的种类完全一样
③砷酸可用于制造杀虫剂、药物。溶于稀硝酸中可得砷酸，此反应的化学方程式：___________。
20．元素周期表在学习、研究中有很重要的作用，如表是元素周期表中的短周期元素部分。
(1)e的原子结构示意图是___，该元素单质可应用于___(填序号，下同)。
①光导纤维 ②半导体材料 ③陶瓷材料
(2)f、g的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的物质是___(写化学式)。
(3)下列事实能判断a和b的非金属性强弱的是___。
①氢化物的稳定性强弱
②相同温度下，氢化物的溶解度大小
③最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱
(4)c、d单质更容易与水反应的为___(写化学式)，请从原子结构角度解释其原因：___。
(5)为满足不同需求，牙膏中还会添加一些特殊物质，如含氟牙膏中添加氟化亚锡(SnF2)。50Sn在元素周期表中的位置是___，以下说法中正确的是___。
①Sn元素的最高正化合价为+4
②Sn的原子半径比e大
③SnF2只具有氧化性
21．无水氯化铝是常用的催化剂，可通过反应Al2O3+3C+2Cl22AlCl3+3CO制得。完成下列填空。
(1)氧元素在元素周期表中的位置为____。碳原子核外不同运动状态的电子有____种。铝原子最外层电子排布式是____。C、O、Al三种元素的原子半径从大到小的顺序是____。
(2)氧的非金属性____碳(填“大于”、“小于”、“等于”)，用原子结构知识分析原因____。
(3)Al2O3与NaOH溶液反应的离子方程式为____；铝最高价氧化物对应的水化物表现出了独特的性质，其在酸性水溶液中的电离方程式为____。
(4)工业上将Al2O3溶解在熔化的冰晶石中电解获得铝，该反应的化学方程式为：____。
22．写出下列原子的轨道表示式。
(1)O_______
(2)_______
(3)P_______
(4)C_______
23．(1)Fe成为阳离子时首先失去___轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+价层电子排布式为___。
(2)Cu2+基态核外电子排布式为___。
(3)Mn位于元素周期表中第四周期___族，基态Mn原子核外未成对电子有___个。
(4)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为___、__(填标号)。
A．
B．
C．
D．
24．回答下列问题：
(1)元素基态原子的最外层有个未成对电子，次外层有个电子，其元素符号为_______；其价电子排布图为_______。
(2)元素的负一价离子和元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，的元素符号为_______，离子的结构示意图为_______。
(3)元素的正三价离子的能级为半充满，的元素符号为_______，其基态原子的电子排布式为_______，其原子的结构示意图为_______。
(4)元素基态原子的层全充满，层没有成对电子且只有一个未成对电子，的元素符号为_______，其基态原子的电子排布式为_______。
(5)元素的原子最外层电子排布式为，则_______；原子中能量最高的是_______电子，核外电子排布图为_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】Mg元素的金属性小于Na，大于Be，故电负性的最小范围为0.9～1.5，A判断不正确；Ge的电负性为1.8，既具有金属性，又具有非金属性，B判断正确；根据Be和Cl的电负性，两元素电负性差距小于1.7，可形成极性键，C判断正确；F的电负性大于O，故O和F形成的化合物O显正价，D判断正确。
2．D
【分析】①1s22s22p63s23p4为16号元素——硫；②1s22s22p63s23p3为15号元素——磷；③1s22s22p3为7号元素——氮；④1s22s22p5为9号元素——氟。原子半径从大到小的顺序为P＞N＞O＞F，电负性从大到小的顺序为F＞O＞N＞P，最外层电子数F＞O＞N=P。
【详解】A．核电荷数最大的是①1s22s22p63s23p4，为16号元素——硫，A不正确；
B．同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小；元素位于同主族时，核电荷数越大，电子层数越多，原子半径越大。原子半径最大的是②1s22s22p63s23p3，为15号元素——磷，B不正确；
C． 同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，电负性最小的是②1s22s22p63s23p3，为15号元素——磷，B不正确；
D． 最外层电子数最多的是④1s22s22p5，为9号元素——氟，D正确。
答案选D。
3．B
【详解】A．同主族自上而下原子半径增大，故原子半径K＞Na＞Li，A正确；
B．核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径F-＞Na＋＞Mg2+，B错误；
C．核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径Na＋＞Mg2+＞Al3+，C正确；
D．最外层电子数相同，电子层越多离子半径越大，阴离子半径大于相应的原子半径，故半径Cl-＞F-＞F，D正确；
答案选B。
4．C
【详解】A．周期数等于电子层数，的原子序数比同周期的稀有气体Kr（36）小3，所以位于第四周期第Ⅴ族，故A正确；
B．砷是非金属元素，故B正确；
C．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：，酸性：，故C不正确；
D．元素的非金属性越强，对应的简单氢化物越稳定，非金属性：，稳定性：，故D正确；
故选C；
5．C
【详解】A．某微粒核外电子排布为2、8、8结构，不一定是氩原子，可能是氯离子、钾离子，故A错误；
B．最外层电子达稳定结构的微粒不一定是稀有气体的原子，也可能是处于稳定结构的阴离子或阳离子，故B错误；
C．F-、Na+、Mg2+、Al3+都有2个电子层，核外电子数相同时核电荷数越大半径越小，故的离子半径最小，故C正确；
D．原子的最外层只有2个电子，该元素不一定是金属元素，也可能是He，故D错误；
故选C。
6．A
【分析】X、Y、Z、Q、E、M六种元素中，X的原子的基态价电子排布式为2s2，X为Be；Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子，Y的质子数为5，Y为B；Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代，则Z为C；Q是元素周期表中电负性最大的元素，Q为F；E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中，E为K；M的原子序数比E大1，M为Ca，结合元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析可知，X为Be、Y为B、Z为C、Q为F、E为K、M为Ca元素。
A．KBF4中阴离子的中心B原子价层电子对个数为4 +=4，且不含孤电子对，则阴离子中心原子的杂化方式为sp3杂化，A正确；
B．同一周期元素第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势，但Be的最外层电子数全满为稳定结构，第一电离能较大；则X、Y元素的第一电离能大小关系：X＞Y，B错误；
C．中阴离子的中心原子价层电子对个数为3+=3，且不含孤电子对，中心原子的杂化方式为sp2杂化，空间构型为平面三角形，C错误；
D．CaC2为离子化合物，其中阳离子Ca2+与阴离子以离子键结合，在阴离子中2个C原子之间以非极性共价键结合，故该化合物中含离子键、 非极性共价键，阴、阳离子之比为1：1，D错误；
故合理选项是A。
7．A
【详解】A．单质氧化性氯气大于硫，对应简单氢化物还原性：H2S>HCl，A正确；
B．H2S、H2O均为分子晶体，水分子间能形成氢键，沸点较高，B错误；
C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性：O>Cl>S，C错误；
D．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：r(Cl)故选A。
8．C
【详解】Na、Mg在同周期，同周期元素从左向右金属性在减弱，则金属性：Na＞Mg所以碱性NaOH＞Mg(OH)2，同理K、Ca在同周期，所以碱性KOH＞Ca(OH)2，而钾与钠同主族，同一主族，从上到下，金属性逐渐增强，钾的金属性强于钠，所以碱性最强的为KOH，故选C。
9．B
【分析】从结构图中可以看出，X能形成6个共价键，则其原子的最外层有6个电子，X位于第三周期，从而得出X为硫元素；X原子的电子数为Z原子的两倍，则Z为氧元素；从结构图中可以看出，Y能形成1个共价键，W、Z、Y位于同一周期，则Y为氟元素；阴离子所得电子应填充在W的最外层上，所以W的最外层应有5个电子，从而确定W为氮元素。W、X、Y、Z分别为N、S、F、O元素。
【详解】A．X、Z、W分别为S、O、N元素，非金属性：Z(O)>W(N)>X(S)，A不正确；
B．X、Z、W分别为S、O、N元素，原子半径：X(S)>W(N)>Z(O)，B正确；
C．W、Y、Z分别为N、F、O元素，非金属性Y(F)>Z(O)>W(N)，则电负性：Y(F)>Z(O)>W(N)，C不正确；
D．X为S元素，X的氧化物对应的水化物H2SO3为弱酸，D不正确；
故选B。
10．C
【详解】A．测定等浓度Na2S、NaCl溶液的pH，可比较氢化物的酸性，但不能比较元素非金属性强弱，应该通过比较元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱判断，A错误；
B．饱和硅酸钠溶液中加入过量浓盐酸，会生成硅酸沉淀，但不能制备胶体，B错误；
C．Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀，因此该操作可检验溶液中是否含有Fe2+，C正确；
D．火柴头中氯元素以氯酸钾形式存在，将火柴头浸于水中，溶液中不含氯离子，片刻后取少量溶液于试管中，滴加AgNO3溶液和稀硝酸，没有白色沉淀产生，无法验证氯元素的存在，D错误；
答案选C。
11．D
【详解】A．1913年丹麦物理家波尔提出，原子核外的电子在一系列稳定的轨道上运动既不会吸收能量液不会放出能量，故A错误；
B．1859年德国科学家本生和基尔霍夫发明了光谱仪，证实夫琅禾费线是原子发射光谱，故B错误；
C．美国科学家鲍林(Pauling LC)根据大量的光谱数据计算出两种元素的电负性，再人为规定F的电负性为4，故C错误；
D．波义耳的元素概念，拉瓦锡的燃素学说，道尔顿的原子学说等奠定了近代化学基础，故D正确；
故答案为D
12．C
【分析】根据Y元素原子最外层电子数是其次外层电子数的3倍，可知Y是O元素，根据表中元素的相对位置，可知X为N元素，Z为S元素，W为Cl元素。
【详解】A．原子半径由大到小的顺序是S>Cl>N>O，A项正确；
B．Y元素可以与氢元素形成两种化合物H2O2和H2Y，B项正确；
C．气态氢化物的稳定性是HCl＞H2S，C项错误；
D．Cl2可以用来制取漂白粉，D项正确；
答案选C。
13．C
【详解】由图可知，Q为Si元素，S为C元素，T为Al元素，W为S元素，半径大小的比较方法为：电子层数越多的原子半径越大，电子层数相同的原子，原子序数越小，半径越大，所以Al的半径最大，C正确；
故选C。
14．C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子中有6个运动状态完全不同的电子，可知X有6个电子，为C；X、Y、Z原子最外层电子数之和等于13，其中Y是金属元素，若Y最外层电子数是1，则Z最外层电子数为8，不是主族元素；若Y最外层电子数为2，则Z最外层电子数为7，Y为Mg，Z为Cl，则W不再是主族元素，不符合题意；若Y最外层电子数为3，则Z最外层电子数为6，Y为Al，Z为S，即X为C，Y为Al，Z为S，W为Cl，据此分析解答。
【详解】A．非金属性强，则简单氢化物的稳定性越强，则简单氢化物的稳定性：HCl＞CH4，但是碳的氢化物有多种，无法比较，A项错误；
B．同周期元素第一电离能呈增大趋势，但IIA最外层处于全满稳定状态，其第一电离能大于同周期的IIIA族元素，因此Al的第一电离能小于Mg，B项错误；
C．碳的最高价氧化物为二氧化碳，直线型分子，正负电荷重心重合为非极性分子，硫的最高价氧化物为三氧化硫，为平面正三角形结构，正负电荷重心重合为非极性分子，C项正确；
D．元素Z为S，处于周期表中第3周期VIA族，D项错误；
答案选C。
15．C
【分析】由W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置可知，四者为第二、三周期元素；X的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物反应可生成离子化合物，则X为氮，氮元素形成的氨气和硝酸可以生成硝酸铵；根据相对位置，可知，W为Al、X为N、Y为P、Z为Cl；
【详解】A．非金属性越强，简单氢化物越稳定，简单氢化物的热稳定性：，A错误；
B．单个铝离子有10个电子，单个氯的简单阴离子有18个电子，W、Z的简单离子的电子层结构不相同，B错误；
C． Y的最高价氧化物的水化物即磷酸，磷酸是中强酸，C正确；
D． Z元素的单质即氯气在化学反应中通常表现氧化性，但氯气和水、氯气和碱的反应中既表现氧化性又表现出还原性，D错误；
故选C。
16． 1 s 2 2s、2p 3 3s、3p、3d n ns np 球形 纺锤(哑铃)形 < < = <
【详解】(1)第n电子层有n个能级，核外电子的能量高低取决于该电子所处的电子层和能级，则K层有1个能级，用符号表示为1s；L层有2个能级，用符号分别表示为2s、2p；M层有3个能级，用符号分别表示为3s、3p、3d；n电子层中能量最低的两个能级的符号分别为ns、np；s轨道和p轨道电子云轮廓图的形状分别为球形、纺锤(哑铃)形；
(2)相同电子层上原子轨道能量高低顺序是ns＜np＜nd＜nf；相同形状的原子轨道能量随n值增大而升高，如1s＜2s＜3s…，同一电子层上形状相同的原子轨道具有相同的能量，如npx=npy=npz，则①2s＜3s；②2s＜3d；③2px=2py；④4f＜6f。
17．(1) 38 51
(2)同位素
(3) 最外层电子数相同 能与氧气反应
【解析】(1)
的质子数为38，质量数为89，故中子数为89-38=51。
(2)
与的质子数相同，中子数不同，故互为同位素。
(3)
Sr与Mg的化学性质相似，故结构相似，最外层电子数相同，其单质的化学性质相似，如都能与氧气反应。
18． 4s 4f5 小于
【详解】(1)的价层电子排布式为，其阳离子、的价层电子排布式分别是、，二者均首先失去轨道上的电子；失去3个电子成为时首先失去轨道上的电子，然后失去1个轨道上的电子，故Sm3+的价层电子排布式为，故答案为：4s；4f5；
(2)与电子层结构相同，核电荷数越大，原子核对核外电子的吸引力越大，离子半径越小，故离子半径：，故答案为：小于；
19．(1)六
(2) 42 c (稀)
【详解】（1）对于原子来讲，电子层数=周期序数，从汞的原子结构示意图可以看出，汞核外有6个电子层，故汞在第六周期；
（2）①砷也是氮族元素，位于周期表的第四周期第ⅤA族，其原子序数为33，故砷原子的质子数为33，它的中子数=质量数-质子数=75-33=42；
②a．中含有PH和I-之间的离子键、P原子和H原子之间的共价键，a正确；
b．可以和溶液反应生成NH3，推测也能与NaOH溶液反应生成PH3，b正确；
c．受热分解为NH3和HCl，推测能分解为PH3和HI，但是HI不稳定，会分解为H2和I2，所以两者分解产物种类不完全一样，c错误；
故答案为：c；
③溶于稀硝酸中可得砷酸，根据得失电子守恒可知和HNO3的系数比为3∶4，再结合原子守恒可得此反应的化学方程式为(稀)。
20．(1) ②
(2)HClO4
(3)①③
(4) Na 钠最外层只有一个电子，还原性更强
(5) 第五周期第ⅣA族 ①②
【分析】根据元素周期表的位置可知a为N元素，b为F元素，c为Na元素，d为Mg元素，e为Si元素，f为P元素，g为Cl元素。
（1）
e为14号Si元素，原子结构示意图是 ，硅元素单质可应用于半导体材料，故答案为：； ②
（2）
f为P元素，g为Cl元素，同周期元素从左向右非金属性依次增强，同周期元素从左向右非金属性依次增强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，所以高氯酸酸性强于磷酸，f、g的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的物质是HClO4，故答案为：HClO4
（3）
a为N元素，b为F元素，同周期元素从左向右非金属性依次增强，非金属性越强氢化物的稳定性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，故①③正确。
（4）
c为Na元素，d为Mg元素，同周期元素从左向右非金属性依次增强，钠最外层只有一个电子，还原性更强，所以钠更活泼，更易与水反应，故答案为：Na；钠最外层只有一个电子，还原性更强。
（5）
第五周期的稀有气体为54号元素，50Sn在元素周期表中的位置是第五周期第ⅣA族元素。
①Sn为主族元素，主族元素的最高正化合价等于其族序数，Sn为第ⅣA族元素，因此Sn的最高正化合价为+4价，故①正确。
②e为Si元素，与Sn同主族，Sn为第五周期元素，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，Sn的半径比Si元素大，故②正确。
③SnF2其中Sn为+2价，可以失电子生成+4价，也可以得电子变成单质，故SnF2既有氧化性又具有还原性，故③错误。
故答案为：第五周期第ⅣA族；①②。
21．(1) 第二周期第VIA族 6 3s23p1 r(Al)>r(C)>r(O)
(2) 大于 均有2个电子层，位于同一周期，O原子核电荷数更大，半径更小，原子核对核外电子的吸引力更强，得电子能力更强，故氧元素非金属性更强
(3) Al2O3+2OH-=AlO+H2O Al(OH)3 H++H2O+AlO
(4)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
【详解】（1）氧为8号元素，元素在元素周期表中的位置为第二周期第VIA族。在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数；碳为6号元素，原子核外不同运动状态的电子有6种。铝为13号元素，原子最外层电子排布式是3s23p1。电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；C、O、Al三种元素的原子半径从大到小的顺序是r(Al)>r(C)>r(O)；
（2）碳氧均有2个电子层，位于同一周期，O原子核电荷数更大，半径更小，原子核对核外电子的吸引力更强，得电子能力更强，故氧元素非金属性更强；
（3）Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al2O3+2OH-=AlO+H2O；铝最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝，氢氧化铝具有两性，其在酸性水溶液中的电离方程式为Al(OH)3 H++H2O+AlO；
（4）Al2O3溶解在熔化的冰晶石中电解获得铝和氧气，2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。
22．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）O原子核外电子数为8，根据能量最低原理可知O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，根据洪特规则和泡利原理可知核外电子轨道表达式为。
（2）Al原子核外电子数为13，根据能量最低原理可知Al原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，根据洪特规则和泡利原理可知核外电子轨道表达式为。
（3）P 原子核外电子数为15，根据能量最低原理可知P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，根据洪特规则和泡利原理可知核外电子轨道表达式为。
（4）C原子核外电子数为6，根据能量最低原理可知C原子的核外电子排布式为1s22s22p2，根据洪特规则和泡利原理可知核外电子轨道表达式为。
23． 4s 4f5 [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9 ⅦB 5 D C
【详解】(1)Fe是26号元素，电子排布式为[Ar]3d64s2，Fe成为阳离子时首先失去最外层4s轨道电子，Sm3+是Sm原子失去3个电子形成的，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+价层电子排布式为4f5，故答案为：4s；4f5；
(2)Cu是29号元素，电子排布式为[Ar]3d104s1，Cu2+是Cu原子失去2个电子生成的，其基态核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9，故答案为：[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；
(3)Mn是25号元素，位于元素周期表中第四周期ⅦB族，电子排布式为[Ar]3d54s2，d轨道上电子数为5，5个d电子分占5个g轨道时，能量较低，则d轨道中未成对电子数为5，故答案为：5；
(4)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高；故答案为：D；C。
24．(1) P
(2)
(3) [Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2
(4) 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(5)
【详解】（1）基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有8个电子的元素符号为P，其电子排布式为，所以其价电子排布图为。
（2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氢相同，离子核外都有18个电子，阴离子为，B的元素符号为，阳离子为，C离子的结构示意图为。
（3）D元素的正三价离子的轨道为半充满，电子数为5，则基态原子的电子排布式为：[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2，应为；其原子的结构示意图为；
（4）E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，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，应为。
（5）s轨道最多可容纳2个电子，则n=2；由于n=2，可知该元素原子最外层电子排布式为2s22p4，该元素是O元素，其基态原子中能量最高的是2p能级电子；该原子核外电子排布图为。
答案第1页，共2页
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