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．X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是
A．X的第一电离能一定小于Y
B．氢化物的沸点：YC．Q与M的化合物中可能含有非极性共价键
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y
2．的衰变反应为，其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为5730年。下列说法正确的是
A．与互为同位素
B．与的中子数相同
C．和的价层轨道电子数相差2
D．某考古样品中的量应为其11460年前的
3．下列说法正确的是
①P能级能量一定比 s能级能量高
②2px、2py、 2pz 轨道相互垂直，但能量相同
③原子由激发态变为基态所得的原子光谱为发射光谱
④s电子的电子云呈球形，p电子的电子云呈哑铃形
A．①②③ B．②③ C．③④ D．②③④
4．A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性B＞A，C和D的电负性C＞D；E是这五种元素中原子半径最小的元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是
A．A、B、C、D、E B．E、C、D、B、A
C．B、A、D、C、E D．C、D、A、B、E
5．化学史上每一次重大的发现都极大地推动了科学的发展，下列说法正确的是
A．丹麦科学家玻尔提出了构造原理
B．奥地利科学家泡利发现了基态原子的电子排布遵循能量最低原理
C．德国科学家洪特解释了一个轨道只允许容纳2个电子的原因
D．俄国化学家门捷列夫将元素根据原子序数编制了第一张元素周期表
6．设为阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．中所含的质子数为
B．标准状况下，22.4 L氖气含有的原子数为
C．56gFe与足量水蒸气充分反应，转移电子数为
D．溶液中含的数目为
7．X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次递增。Y是地壳中含量最高的元素，Z原子在元素周期表中的周期序数等于族序数，Z的简单阳离子与含有相同的电子数，W原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等，下列说法正确的是
A．电负性：
B．第一电离能：
C．工业上常用电解法制备元素Z的单质
D．Z的最高价氧化物的水化物可溶于W的最高价氧化物的水化物
8．W、X、Y均为短周期元素，它们可以形成离子化合物、W和Y两种元素的单质可以生成和两种化合物，X元素的氢化物和它的某种氧化物反应，可以生成固态单质和水，下列说法正确的是
A．与水反应，生成的化合物中只存在极性键和非极性键
B．同周期元素中，X的最高价氧化物的水化物酸性最强
C．同主族元素中，Y的简单氢化物沸点最低
D．W、X、Y的简单离子半径由大到小顺序是
9．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
10．反应NH4Cl+NaNO2=NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A．中子数为18的氯原子： B．Na+的结构示意图：
C．13N和14N互为同位素 D．NaNO2 = Na++N3++2O2-
11．下列能层中包含f能级的是
A．K层 B．L层 C．M层 D．N层
12．、、、、均是短周期元素，它们在元素周期表中的相对位置如图所示，其中与形成的一种化合物能使品红溶液褪色，下列说法正确的是（ ）
A．与形成的两种常见化合物中含有的化学键类型全部相同
B．可用溶液除去单质中混有的单质
C．简单氢化物的热稳定性：
D．化合物 和 中，阳离子半径均大于阴离子半径
13．下列说法不正确的是
A．电子仅在激发态跃迁到基态才产生原子光谱
B．在已知元素中，基态原子的能级中只有1个电子且位于d区的元素只有1种
C．核电荷数为26的元素原子核外价电子轨道表示式为
D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定有未成对电子
14．下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是(　　)
A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子
B．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2的原子
C．最外层电子数是核外电子总数的的原子和价电子排布为4s24p5的原子
D．2p能级有一个未成对电子的基态原子和价电子排布为2s22p5的原子
15．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表，下列说法正确的是
元素代号 X Y Z N M R Q
原子半径/nm 0.37 1.86 1.43 0.88 0.99 0.75 0.74
最高正价 +1 +1 +3 +3 +7 +5
最低负价 -1 -1 -3 -2
A．离子半径：Y+>Z3+>M-
B．气态氢化物稳定性：RH3>H2Q
C．Y和Q形成的两种化合物中，阴、阳离子个数比不同
D．Y、Z、M三种元素的最高价氧化物的水化物两两之间能反应
二、填空题（共8题）
16．画出下列各微粒的结构示意图：
（1）与氖原子电子层结构相同的-2价阴离子：_____________。
（2）最外层电子数为次外层电子数2倍的原子：________________。
（3）第2层电子数为第1层、第3层电子数之和的原子：________。
（4）观察下列A、B、C、D、E五种粒子（原子或离子）的结构示意图，回答有关问题：
①属于离子结构示意图的是_____（填编号）。
②属于金属元素的是___（填编号）
③性质最稳定的原子是（填写编号，下同）______，最容易失去电子的原子是____，最容易得到电子的原子是________。
④A在周期表中的位置_____周期______ 族。
17．填写下列空白[第(1)~(3)小题用元素符号填写]。
(1)第三周期简单离子半径最小的离子为_______。
(2)前四周期第一电离能最大的元素为_______。
(3)周期表中电负性最大的元素为_______。
(4)前四周期元素中未成对电子数最多的元素基态原子价电子轨道表式为_______。
(5)、HCOOH、的酸性由强到弱的顺序为_______。
18．根据元素周期表和周期律相关知识，回答下列问题：
(1)C、N、O三种元素电负性由大到小排序_______，第一电离能由小到大排序_______；
(2)①O2-，②Al3+，③Cl-，④Ca2+的半径由大到小排列为：_______(用序号表示)；
(3)元素非金属性Cl_______S(填“>”或“<”)，请举例证明：_______(可用方程式或客观事实回答)；
(4)由于Be与Al处于对角线位置，性质具有相似性，根据“对角线规则”，写出Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式：_______。
19．有五种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：
元素 结构、性质等信息
A 是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素
B B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性
C 元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂
D 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂
E 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
请根据表中信息填写：
⑴A元素在元素周期表中的位置____________________________________________。
⑵离子半径：B_________A(填“大于”或“小于”)。
⑶C原子的电子排布图是______________，其原子核外有________个未成对电子，能量最高的电子为________轨道上的电子，其轨道呈________形。
⑷B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为_____________，与D最高价氧化物的水化物水溶液反应的化学方程式为___________。
⑸E元素基态原子的电子排布式为____________________．
20．前四周期元素X、Y、Z、R核电荷数逐渐增加这四种元素的核电荷数之和为58；Y原子的M层p轨道有3个未成对电子；Z与Y同周期，且在该周期中电负性最大；R原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:2。回答下列问题：
(1)R基态原子的核外电子排布式为______。
(2)Z元素的最高价氧化物对应的水化物化学式是______。
(3)Y、Z分别与X形成最简单共价化合物A、B，A与B相比，稳定性较差的是______。(写分子式)
21．用表示原子：
(1)中性原子的中子数N=___________。
(2)共有x个电子，则该阳离子的中子数N=___________。
(3)共有x个电子，则该阴离子的中子数N=___________。
22．现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最高的元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个；六种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。
回答下列问题：
(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程：______。
(2)写出基态F原子的核外电子排布式：______。
(3)A2D的电子式为______，其分子中______(填“含”或“不含”，下同)键，______π键。
(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有______。
23．某化学小组设计如图装置完成一组实验：
（1）甲同学设计实验Ⅰ：查阅资料知，硅酸钠(Na2SiO3)溶液与较硅酸(H2SiO3)强的酸反应生成白色沉淀(H2SiO3)。A中装硝酸，B中装石灰石，C中装硅酸钠溶液。
①该实验目的：________________________________________
②预测实验现象：______________________________________
实验结论：____________________________________________
③乙同学分析甲同学设计的实验方案，认为该方案存在不足，请你分析乙同学的理由___________，提出修改建议：______________________________。
（2）丁同学设计方案Ⅲ：A中装硝酸，B中装石灰石，C中装漂白粉溶液，现象是C装置中产生白色沉淀。他得出酸性：HNO3>H2CO3>HClO。由此得出结论：元素非金属性：N>C>Cl。你认为得出的“结论”是否正确？________(填“正确”或“不正确”)，理由是__________________________________。
参考答案：
1．B
地壳中含量最多的元素为氧，所以M为O。纯碱为Na2CO3，M为O元素，C的原子序数小于O，所以可判断Q为Na；Y的s能级电子数量是p能级的两倍，所以Y为C；X的2s轨道全充满，且其原子序数小于C，所以X为Be或B；根据这五种元素的排序，可判断Z为N。
【解析】A．无论X为Be还是B，其第一电离能都要小于C，A项正确；
B．该选项未限定简单氢化物，C、N、O三种元素的氢化物都有多种，不一定符合氢化物沸点C＜N＜O，B项错误；
C．Na和O元素可形成Na2O2，阴离子的氧氧键为非极性共价键；C项正确；
D．最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H2CO3，D项正确。
答案选B。
2．D
【解析】由，可知z=7，X为N，因此。
【解析】A．z=7，与质子数不相同，不互为同位素，A错误；
B．与的中子数分别为14-6=8、14-7=7，中子数不同，B错误；
C．和的核外电子数均为6，核外电子排布相同，价层轨道电子数相同，C错误；
D．根据半衰期的定义，某考古样品中的量应为其5730年前的，为5730×2=11460年前的，D正确；
答案选D。
3．D
【解析】①同一能层中，p能级能量高于s能级能量，但不同能层中，s能级的能量可能比p能级的能量高，如3s能级的能量高于2p能级的能量，故①错误；
②2px、2py、2pz轨道相互垂直，是同一能级的不同轨道，它们的能量相等，故②正确；
③原子由激发态转化成基态时，以光的形式放出能量，获得的光谱为发射光谱，故③正确；
④s 电子云球对称，p 电子云轴对称，则s 电子的电子云呈球形，p 电子的电子云呈哑铃形，故④正确；
故选：D。
4．C
【解析】同一周期从左到右，原子半径逐渐较小，元素的金属性减弱，元素的非金属性增强，电负性增强；A、B、C、D、E是同一周期的五种主族元素，A和B的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性B＞A，则A、B均为金属，位于周期表的左侧，原子序数为A＞B；C和D的气态氢化物的稳定性C＞D，C、D均为非金属元素，且原子序数C＞D；E是这五种元素中原子半径最小的元素，则E在同周期的右边，且在A、B、C、D之后，即E的原子序数最大，它们的原子序数由小到大的顺序是B、A、D、C、E，答案选C。
5．A
【解析】A．1913年玻尔提出氢原子结构模型，创造性的将量子学说与卢瑟福的原子核式结构结合起来，成为玻尔模型，即原子的构造原理，故A正确；
B．泡利发现了不相容原理，故B错误；
C．电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋方向必须相反，为泡利不相容原理，不是洪特规则，故C错误；
D．俄国化学家门捷列夫将元素按照相对质量由小到大依次排列，制出了第一张元素周期表，故D错误；
故选：A。
6．A
【解析】A．1个分子含10个质子，则所含的质子数为，A正确；
B．氖气属于单原子分子，标准状况下，1mol氖气含有的原子数为，B错误；
C．铁与水蒸气反应生成四氧化三铁，56gFe的物质的量为1mol，电子转移关系为：，则1molFe反应转移电子数为NA，C错误；
D．溶液的体积未知，无法计算钾离子的物质的量，进而无法计算钾离子的数目，D错误；
故选A。
7．C
X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次递增。Y是地壳中含量最高的元素，则Y为O；Z原子在元素周期表中的周期数等于族序数，则Z为Al；Z的简单阳离子与YX-含有相同的电子数，则X为H；W原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等，其原子序数大于Al，W的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，则W为Si元素；
【解析】结合分析可知，X为H，Y为O，Z为Al，W为Si元素，
A．Z为Al、W为Si，非金属性越强的电负性越大，则电负性：AlB．非金属性O＞Si＞Al，则第一电离能Y＞W＞Z，故B错误；
C．工业上通过电解熔融氧化铝冶炼铝，故C正确；
D．Z的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，W的最高价氧化物的水化物为硅酸，硅酸为弱酸，二者不反应，故D错误；
故选：C。
8．D
【解析】W、X、Y均为短周期元素，它们可以形成离子化合物、W和Y两种元素的单质可以生成和两种化合物，推知W为Na、Y为O，和分别为Na2O、Na2O2，X元素的氢化物和它的某种氧化物反应，可以生成固态单质和水，则X为S，故为Na2SO3。
A．与水反应，生成的化合物NaOH中存在极性键和离子键，选项A错误；
B．同周期元素中，X的最高价氧化物的水化物H2SO4酸性比HClO4弱，选项B错误；
C．同主族元素中，Y的简单氢化物H2O因存在氢键，其沸点最高，选项C错误；
D．W、X、Y的简单离子半径由大到小顺序是，选项D正确；
答案选D。
9．C
【解析】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；
10．C
【解析】A．质子数35，中子数为18的氯原子表示为，故A错误；
B．Na+的核外电子总数为10，Na+的结构示意图为：，故B错误；
C．13N和14N为同一种元素，且质子数相同，中子数不同，故二者互为同位素，故C正确；
D．NaNO2电离生成Na+和NO，NaNO2 = Na++NO，故D错误；
故选C。
11．D
【解析】A．K层包含1s能级，A错误；
B．L层包含2s和2p能级，B错误；
C．M层包含3s、3p、3d，C错误；
D．N层包含4s、4p、4d、4f能级，D正确；
故选D。
12．C
X与R形成的一种化合物能使品红溶液褪色，该物质为SO2，则X为O，R为S，根据元素周期表的结构推知W为Si，Z为Al，Y为Na。
【解析】A．Na2O中只含有离子键，Na2O2中含有离子键和共价键，故A错误；
B．Si、Al都能与NaOH溶液反应，应该选用盐酸等除去Si中的Al，故B错误；
C．O、S、Si的非金属性O＞S＞Si，故气态氢化物的热稳定性H2O＞H2S＞SiH4，故C正确；
D．Na与S、O形成的简单化合物分别为Na2S和Na2O，Na+的半径小于O2-和S2-半径，故D错误；
答案选C。
【点睛】能和氢氧化钠反应的物质除了有铝之外，还有硅，是易错点。
13．A
【解析】A．电子从激发态跃迁到基态时，会产生发射光谱，电子由基态跃迁到激发态时，会产生吸收光谱，吸收光谱与发射光谱总称原子光谱，A错误；
B．该元素最外层仅有的一个电子位于4s能级，即，该原子能级未填充满，情况之一是按照能级顺序正常填充，即，为K元素；情况之二是按照洪特规则的特例填充，即、，为Cr元素和Cu元素；位于d区的只有Cr，所以只有1种符合，B正确；
C．核电荷数为26的元素为Fe元素，Fe原子3d能级上有6个电子，4s能级上有2个电子，即原子核外价电子轨道表示式为，C正确；
D．每个原子轨道最多容纳2个电子，核外电子数为奇数的基态原子，原子轨道中一定有未成对电子，D正确；
答案选A。
14．B
【解析】A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子都是指Si原子，故不选A；
B. M层全充满而N层为4s2的原子是Zn原子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2的原子是Fe原子，故选B；
C. 最外层电子数是核外电子总数的的原子是Br，Br原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p5，价电子排布式为4s24p5，属于同种元素原子，故不选C；
D. 2p能级有一个未成对电子的基态原子可能是B或F，价电子排布为2s22p5的原子是F，故不选D；
故答案选B。
15．D
短周期元素中，Q有-2价，处于VIA族元素，没有最高价，则Q为O元素；M元素有+7. -1价，故M为Cl元素；R有+5、-3价，处于VA族，原子半径小于Cl，故R为N元素； X、Y、Z化合价分别为+1、+1、+3价，则分别处于IA族、IA族、IIA族，且原子半径Y>Z>Cl，Na. Z为AI，又由于原子半径R>Q>X，则X为故Y为Na，Z为Al，又由于原子半径R>Q>X，则X为H，以此来解析；
【解析】A．根据上述分析Y、Z、M分别为Na、Al、Cl，三者的离子分别为Na+、Al3+、Cl-，根据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的原则，离子半径大小为r(Cl-)>r(Na+)>r(A13+)，A错误；
B．元素的非金属性越强其对应的气体氢化物越稳定，根据上述分析R为N， Q为O，氧元素的非金属性强于氮元素，则气态氢化物稳定性NH3C．根据上述分析Y为Na，Q为O，化合物为Na2O和Na2O2，电子式：和，阴、阳离子个数比均为1：2，C错误；
D．Y、Z、M的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HClO4， 氢氧化钠与高氯酸发生中和反应，氢氧化铝属于两性氢氧化物与氢氧化钠、高氯酸均反应，D正确；
故选D。
16． BE DE C D A 第三 ⅦA
【解析】(1)与氖原子电子层结构相同的-2价阴离子为氧离子，离子结构示意图为 ，故答案为： ；
(2)最外层电子数为次外层电子数2倍的原子为碳原子，原子结构示意图为 ，故答案为： ；
(3)第2层电子数为第1层、第3层电子数之和的原子为硫原子，原子结构示意图为 ，故答案为： ；
(4)由微粒结构示意图可知，A为氯原子、B为氧离子、C为氖原子、D为钠原子、E为镁离子；
①由微粒结构示意图可知，B属于氧离子结构示意图，E属于镁离子结构示意图，故答案为：BE；
②由微粒结构示意图可知，钠元素、镁元素属于金属元素的，故答案为：DE；
③由微粒结构示意图可知，C为稀有气体氖，则性质最稳定的原子是氖；最容易失去电子的原子是金属性最强的钠；最容易得到电子的原子是非金属性最强的氯，故答案为：C；D；A；
④A为氯元素，位于元素周期表中第三周期ⅦA族，故答案为：第三；ⅦA。
17．(1)Al3+
(2)He
(3)F
(4)
(5)ClCH2COOH、HCOOH、CH3COOH
【解析】(1)
根据“层多径大”，同电子层结构“核多径小”原则，第三周期简单离子半径最小的离子为Al3+；故答案为：Al3+。
(2)
根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此前四周期第一电离能最大的元素为He；故答案为：He。
(3)
根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此周期表中电负性最大的元素为F；故答案为：F。
(4)
前四周期元素中未成对电子数最多的元素基态原子是Cr，有6个未成对电子，其价电子轨道表式为；故答案为：。
(5)
ClCH2COOH中 Cl是一种强吸电子基团，能使 OH上的H原子具有更大的活动性，而CH3COOH中 CH3是斥电子基团，使 OH上的H原子活动性减弱，因此、HCOOH、的酸性由强到弱的顺序为ClCH2COOH、HCOOH、CH3COOH；故答案为：ClCH2COOH、HCOOH、CH3COOH。
18．(1) O N
(2)③④①②
(3) ＞ Cl2+H2S=S↓+2HCl或HClO4酸性比H2SO4强
(4)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
【解析】（1）
同周期主族元素随原子序数增大电负性增大，故电负性：C＜N＜O；同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能：C＜O＜N，故答案为：O；N；
（2）
电子层结构相同的离子核电荷数越大离子半径越小，离子的电子层越多离子半径越大，故原子半径：Cl-＞Ca2+＞O2-＞Al3+，故答案为：③④①②；
（3）
同周期自左而右非金属性增强，非金属性Cl＞S，支持该结论的事实为：Cl2+H2S=S↓+2HCl或HClO4酸性比H2SO4强等，故答案为：＞；Cl2+H2S=S↓+2HCl或HClO4酸性比H2SO4强；
（4）
Be(OH)2与Al(OH)3的性质相似，故Be(OH)2与NaOH反应生成Na2BeO2与H2O，反应方程式为：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O，故答案为：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
19． 第三周期第ⅠA族 小于 3 2p 哑铃 OH-＋Al(OH)3=== AlO2-＋2H2O 3HClO4＋Al(OH)3===Al(ClO4)3＋3H2O 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
【解析】（1）Na元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅠA族。（2）离子的核外电子排布相同时，离子半径随原子序数的增大而减小，则离子半径：B小于A。（3）N原子的电子排布图是，其原子核外有3个未成对电子，能量最高的电子为2p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形。（4）B的最高价氧化物对应的水化物氢氧化铝与A的最高价氧化物对应的水化物氢氧化钠反应的离子方程式为OH-＋Al(OH)3＝AlO2-＋2H2O ；与D最高价氧化物的水化物水溶液高氯酸反应的化学方程式为3HClO4＋Al(OH)3＝Al(ClO4)3＋3H2O。（5）Cu元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
20． 1s22s22p63s23p63d54s2 HClO4 PH3
【解析】前四周期元素X、Y、Z、R核电荷数逐渐增加，Y原子的M层p轨道有3个未成对电子，则价层电子排布为3s23p3，故Y为P元素；Z与Y同周期，且在该周期中电负性最大，则Z为Cl；R原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:1，最外层电子数为2，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:2，d轨道中电子数为5，价层电子排布为3d54s2，故R为Mn元素；又X、Y、Z、R四种元素的核电荷数之和为58，则X的核电荷数为58-15-17-25=1，故X为H元素。
【解析】(1)根据分析，R为Mn元素，是第25号元素，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2；
(2)根据分析，Z为Cl元素，其最高价氧化物对应的水化物是高氯酸，化学式是HClO4；
(3)根据分析，Y为P元素，Z为Cl，X为H元素，Y、Z分别与X形成的最简单共价化合物为PH3和HCl，因非金属性Cl>P，则稳定性HCl>PH3。
21． A-Z A-x-n A-x+n
【解析】(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数，又因为中子数＋质子数=质量数，据此可知中性原子的中子数N=A-Z；
(2)中性原子的核外电子数=质子数，所以如果AXn+共有x个电子，则质子数=X＋n，因此该阳离子的中子数N=A-x-n；
(3)同(2)分析可知，如果AXn-共有x个电子，则质子数=X-n，因此该阴离子的中子数N=A-x+n。
22． 1s22s22p63s23p64s1 含 不含 离子键、极性共价键
现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最高的元素，则B是O元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；则A是H，C是Na，D是S；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个，则E是Cl元素；六种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族，则F是K元素；然后根据元素周期律及元素、化合物的性质分析解答。
【解析】根据上述分析可知：A是H，B是O，C是Na，D是S，E是Cl，F是K元素。
(1)C是Na，E是Cl，二者形成的化合物NaCl是离子化合物，用电子式表示其形成过程为：；
(2)F是K元素，根据构造原理，可知基态K原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1；
(3)A是H，D是S，S原子最外层有6个电子，与2个H原子的电子形成2个共价键，使分子中每个原子都达到稳定结构，其电子式为：；H2S结构式为：H-S-H，在分子，S、H原子形成的是共价单键，共价单键属于σ键，而不含π键；
(4)A是H，B是O，C是Na，这三种元素形成的化合物是NaOH，为离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，在阳离子OH-中H、O原子之间以共价键结合，因此NaOH中含有离子键和极性共价键。
23． 探究同周期和同主族元素性质递变规律 B中产生大量气泡；C中出现浑浊或白色沉淀 酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3 硝酸易挥发，B中硝酸挥发到C中与硅酸钠反应，干扰二氧化碳与硅酸钠水溶液反应 在B、C之间增加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 不正确 因为次氯酸中氯显＋1价，不是氯的最高化合价(＋7)，氯最高化合价的含氧酸为高氯酸(HClO4)
【解析】(1)①A中装硝酸，B中装石灰石，C中装硅酸钠溶液，硝酸的酸性比碳酸强，则硝酸与石灰石反应生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸的酸性若比硅酸强，则通入硅酸钠溶液中，有白色沉淀生成，所以该实验的目的是探究同周期、同主族元素的性质递变规律；
②应该看到的现象是B中有气泡冒出，C中有白色沉淀产生；
证明酸性：硝酸>碳酸>硅酸；
③因为硝酸易挥发，所以产生的二氧化碳中含有硝酸，则产生白色沉淀的原因可能是硝酸与硅酸钠反应造成的，不能证明碳酸的酸性比硅酸强，所以应除去二氧化碳中的硝酸，在B与C之间加一洗气装置，内有饱和碳酸氢钠溶液，饱和碳酸氢钠溶液不与二氧化碳反应，但与硝酸反应，从而除去硝酸；
(2)该结论不正确，因为漂白粉的主要成分是次氯酸钙，根据酸性：HNO3>H2CO3>HclO不能得出N、C、Cl的非金属性的强弱关系，因为次氯酸分子中的Cl元素不是最高价态，不能用来比较非金属性的强弱。必须是+7价Cl对应的高氯酸的酸性与硝酸、碳酸相比较