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12题）
1．短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，这五种元素组成“味精”的主要成分Q， Q的结构式如图所示。下列推断错误的是
A．原子半径：M>Y>Z>W>X
B．元素非金属性：W>Z> Y>X
C．工业上常采用电解M的盐溶液的方法治炼金属M
D．Q含离子键和共价键
2．、、、、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
3．金()负载的分子筛能高选择性地催化甲烷氧化为甲醇和乙酸。下列说法正确的是
A．中子数为79
B．和互为同位素
C．天然气属于可再生能源，主要成分是甲烷
D．甲烷在转化为甲醇的过程中发生了还原反应
4．以下关系不正确的是
A．热稳定性： B．原子半径：
C．还原性： D．失电子能力：
5．2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船成功发射，标志我国航天事业取得新突破，达到世界领先水平。下列有关航天材料说法错误的是
A．“嫦娥五号”运载火箭用液氧液氢推进剂，产物对环境无污染
B．“北斗系统”组网成功，北斗芯片中的半导体材料为二氧化硅
C．“天和核心舱”电推进系统中的碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料
D．“神舟十三号”载人飞船外壳材料为钛合金，钛元素属于过渡元素
6．化学与生活、生产和科技息息相关。下列叙述正确的是
A．人造刚玉(Al2O3)熔点很高，可用作高级耐火材料
B．用于文物年代鉴定的14C与12C互为同素异形体
C．废纸、废药品在垃圾分类中均属于可回收垃圾
D．“天宫”空间站使用了钛合金，其属于无机非金属材料
7．某元素的电离能如下表：
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
14.5 29.6 47.4 77.5 97.9 551.9 666.8
此元素位于元素周期表的族数是
A．ⅠA B．ⅢA C．ⅤA D．ⅦA
8．下列说法错误的是
A．根据构造原理，原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p…
B．1s22s12p1是激发态原子的电子排布式
C．基态溴原子的简化电子排布式是[Ar]3d104s24p5
D．Mg原子的电子排布式为1s22s22p63s2
9．为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．重水中所含中子数为
B．标准状况下，中所含氧原子数目为
C．高温下，与足量水蒸气反应，转移电子数为
D．足量与浓盐酸反应，最多制得的分子数为
10．下列有关化学用语或模型错误的是
A．甲烷分子的空间填充模型：
B．Cu+价层电子的轨道表达式为：
C．乙炔的结构式：HC≡CH
D．丙烷的球棍模型：
11．某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中不正确的是
A．该元素原子中共有25个电子 B．该元素原子核外有4个能层
C．该元素原子最外层共有7个电子 D．该元素原子M能层共有13个电子
12．下列粒子中，中子数相同的是
A．40K和40Ca B．19F和20Ne
C．14C和14N D．234U、235U和238U
二、非选择题（共10题）
13．（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用______形象化描述。在基态14C原子中，核外存在______对自旋相反的电子。
（2）基态Fe原子有____个未成对电子，Fe3+的电子排布式为__________。
（3）Cu+基态核外电子排布式为__________________。
（4）基态硅原子中，电子占据的最高能层符号为_______，该能层具有的原子轨道数为______，电子数为_____。
14．完成下列填空
(1)写出下列基态原子的核外电子排布式。
Li：___________；N：___________；Ti：___________；Cu___________。
(2)钒元素在元素周期表中的位置是___________。
(3)X元素位于第三周期，同周期元素中其第一电离能最小，X的元素符号是___________。
15．回答下列问题：
(1)鉴于的存在，有人建议可把氢元素归到第ⅦA族。根据氢元素最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等，也可把氢元素归到元素周期表中的_______族。
(2)甲元素层上7个电子，甲元素与硫元素相比，非金属性较强的是_______(填元素名称)，写出可以验证该结论的一个化学方程式：_______。
(3)近年来“铊中毒”事件屡屡发生，铊再次成为公众关注的焦点。铊元素的相关信息如图所示。下列叙述不正确的是_______(填字母)。
A．铊元素在元素周期表中的位置是第六周期第ⅡA族
B．铊原子的中子数为
C．铊原子有6个电子层，最外电子层上有3个电子
D．铊元素的金属性比铝元素的强
16．为验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某化学实验小组设计了如图实验，请回答下列问题：(原理：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O)
(1)装置B中盛放的试剂是___(填选项)，实验现象为___，化学反应方程式是___。
A．Na2S溶液 B．Na2SO3溶液 C．Na2SO4溶液
(2)装置C中盛放烧碱稀溶液，目的是______。反应的离子方程式是______________________。
(3)不能证明氯元素比硫元素非金属性强的依据为_____。(填序号)
①氯原子比硫原子更容易获得电子形成离子
②S2-比Cl-还原性强
③次氯酸的氧化性比稀硫酸强
④HCl比H2S酸性强
(4)若B瓶中盛放KI溶液和CCl4试剂，实验后，振荡、静置，会出现分层，下层呈紫红色的实验现象，若B瓶中通入标准状况下44.8L氯气全部参加反应，则转移的电子数目是___。
17．实验题
甲同学拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。其设计的实验方案如下，请你帮他填写完整，并做出评价。
实验室提供的试剂： NaBr溶液、NaI溶液、新制的氯水
（1）实验目的：
①写出下列实验报告中的实验现象和离子方程式
实验步骤 实验现象 实验结论及离子方程式
甲___________ 乙___________ 离子方程式甲___________ 乙___________ 结论：卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2
②【评价】甲同学设计的实验方案的合理性是___________（填序号）
A．非常合理 B．部分合理 C． 完全不合理
③【补充和完善】上一题②中若选A，则此项不用再作答，若选B或C，则完成实验还需要的试剂是___________。
（2）下表是元素周期表主族元素的一部分，短周期元素X的最高正化合价是＋5，Y的单质可在空气中燃烧。
W X Y
Z
请回答下列问题：
①写出Z的原子结构示意图：__________________。
②探究同主族元素性质的一些共同规律，是学习化学的重要方法之一。在下表中列出对H2ZO3各种不同化学性质的推测，举例并写出相应的化学方程式(化学方程式中用Z表示即可) _____
编号 性质推测 化学方程式
示例 氧化性 H2ZO3＋4HI===Z↓＋2I2＋3H2O
1
2
③由C、O和Y三种元素组成的化合物COY中，所有原子的最外层都满足8电子结构。写出该化合物的电子式：__________________。
18．某兴趣小组以废旧电池为原料，模拟工业回收，并进一步制备电极级。
I.废旧电池，回收LiOH
以富锂电极制成卷状薄片作阳极，电解回收LiOH溶液(装置如下)
(1)基态锂原子的轨道表示式为_______，其占据的最高能级共有_______个原子轨道，其形状是_______。
(2)阳极反应为_______。
Ⅱ.电极级的制备
取LiOH溶液，通入适量调节混合液体pH在10左右，调节温度80℃，并不断搅拌，充分反应，白色沉淀生成。通过操作A得到固体，烘干得到电极级产品。
(3)仪器a的名称是_______。
(4)LiOH的电离常数，仪器a中反应的离子方程式为_______。
(5)为提高的析出量和纯度，“操作A”依次为_______、_______、洗涤。
(6)称取1.0000g电极级产品，利用火焰原子吸收法测得其含锂0.1890g，则该电极级产品中的质量分数为_______%。
19．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______。
20．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_________________________________。
21．短周期主族元素R的族序数是其周期序数的2倍，R在其最高价氧化物中的质量分数为400/0。已知R原子核内的质子数与中子数相等。试通过计算:
(1)确定R是什么元素_______；
(2)确定R元素在周期表中的位置_______。
22．A、B、C、D、E、F、G均为常见短周期元素，原子序数依次递增。已知A、B、C能分别与D组成二元化合物K、L、M，甲、乙分别是B、D的单质，常温下分别是常见的固体和气体，化合物M是产生光化学烟雾的主要气体之一，丙是C的最高价氧化物对应的水化物，它们之间有如图所示转化关系。E是短周期中金属性最强的元素，F与G位置相邻，G是同周期元素中原子半径最小的主族元素。请回答下列问题：
(1)C在元素周期表中的位置为_______。
(2)甲与丙的浓溶液反应的化学方程式为_______。
(3)化合物L的电子式为_______，M与水发生反应的化学方程式是_______，该反应的还原产物是_______。
(4)E、F、G形成的简单离子，半径由大到小顺序是_______(用离子符号表示)。B、F、G元素的非金属性由强到弱的顺序_______(用元素符号表示)。
参考答案：
1．C
短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，X、Y、Z、W成键数目分别为1、4、3、2，、M可以形成带1个单位正电荷的阳离子，则X、Y、Z、W、M分别为H、C、N、O、Na；
A．一般而言，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：Na >C>N>O>H，A正确；
B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；元素非金属性：O>N> C>H，B正确；
C．工业上常采用电解熔融氯化钠的方法制取金属钠，C错误；
D．由图可知，Q为离子化合物，含离子键和共价键，D正确；
故选C。
2．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。
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。
3．B
A．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；中子数为197-79=118，A错误；
B．和是碳元素的不同碳原子，互为同位素，B正确；
C．天然气是化石能源，属于不可再生能源，C错误；
D．甲烷在转化为甲醇的过程中，生成物中增加了氧原子，发生了氧化反应 ，D错误；
故选B。
4．D
A．的非金属性强于，故热稳定性：，故A正确；
B．和同处于第三周期，同周期主族元素核电荷数越大，原子半径越小，故原子半径：，故B正确；
C．氯和碘同处于第Ⅶ族，氯的非金属性强于碘，对应阴离子的还原性：，故C正确；
D．和同处于第Ⅰ族，的金属性强于，故失电子能力：，故D错误；
故答案为D。
5．B
A．液氧液氢推进剂反应的产物是水，无污染，A项正确；
B．硅广泛用于半导体材料及太阳能电池板，北斗芯片中的半导体材料为硅，B项错误；
C．碳化硅陶瓷属于新型的无机非金属材料，C项正确；
D．22号钛元素位于第四周期第IVB族，属于过渡元素，D项正确；
故答案选D。
6．A
A．人造刚玉主要成分是氧化铝，其熔点很高，可用作高级耐火材料，A正确；
B．12C和14C质子数相同中子数不同，互为同位素， B错误；
C．废药品不属于可回收垃圾，C错误；
D．钛合金为合金，属于金属材料，D错误。
故选A。
7．C
由表格数据可知，该原子的第五电离能和第六电离能相差很大，说明该原子的最外层有5个电子，位于元素周期表ⅤA族，故选C。
8．A
A．根据构造原理原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p，A错误；
B．1s22s2为基态，1s22s12p1为激发态，B正确；
C．基态溴原子的核外有35个电子，分4层排布，基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C正确；
D．Mg原子的核外电子数为12，电子排布式为1s22s22p63s2，D正确；
故选A。
9．C
A．重水的物质的量为0.9mol，1个D2O分子中含10个中子，则18g重水所含中子数为，A错误；
B．标准状况下，的物质的量为0.25mol，其中所含氧原子的物质的量为0.25mol×2=0.5mol，氧原子数目为，B错误；
C．高温下，与足量水蒸气反应，生成Fe3O4，Fe的化合价0→，转移电子的物质的量为0.6mol×=1.6mol，电子数，C正确；
D．二氧化锰只能与浓盐酸反应，与稀盐酸不反应，即盐酸不能完全反应，故转移电子数小于，D错误；
答案选C。
10．C
A．甲烷的分子式为CH4，空间构型为正四面体形，空间填充模型为 ，故A正确；
B．铜元素的原子序数为29,铜原子失去1个电子形成亚铜离子，离子的价层电子轨道表达式为 ，故B正确；
C．乙炔的分子式为C2H2，结构式为H—C≡C—H，故C错误；
D．丙烷的分子式为C3H8，球棍模型为 ，故D正确；
故选C。
11．C
根据1s22s22p63s23p63d54s2，该原子有4个能层，共有25个电子，最外层有2个电子，第三层(M能层)有13个电子，综上所述，答案选C。
12．B
根据质子数＋中子数=质量数。
A．K的中子数=40-19=21，Ca的中子数=40-20=20，A项错误；
B．F的中子数=19-9=10，Ne的中子数=20-10=10，B项正确；
C．C的中子数=14-6=8，N的中子数=14-7=7，C项错误；
D．U的中子数分别为142、143、146，D项错误；
答案选B。
13． 电子云 2 4 1s22s22p63s23p63d5 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 M 9 4
(1) 处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述，离核近的区域电子云密度较大，离核远的区域电子云密度较小；基态14C原子的核外电子排布式1s22s22p2，2p轨道上存在两对自旋相反的电子，故答案为：电子云；2；
(2) 铁元素的原子序数为26，基态铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，价电子的轨道表示式为，则基态铁原子的未成对电子数为4；铁原子失去3个电子形成铁离子，则铁离子的电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5，故答案为：4；1s22s22p63s23p63d5；
(3) 铜元素的原子序数为29，基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，铜原子失去1个电子形成亚铜离子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10，故答案为：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；
(4)硅元素的原子序数为14，基态硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2，电子占据的最高能层为第三层，符号为M，该能层原子轨道总数=1(3s轨道)+3(3p轨道)+5(3d轨道)=9，电子数为4，故答案为：M；9；4。
14．(1) 1s22s1 1s22s22p3 1s22s22p63s23p63d24s2 1s22s22p63s23p63d104s1
(2)第四周期第ⅤB族
(3)Na
（1）
根据构造原理和各元素的核电荷数，各元素的电子排布式分别为： Li：1s22s1；N：1s22s22p3；Ti：1s22s22p63s23p63d24s2；Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。铜的电子排布式中，最后的11个电子在3d轨道上排10个，4s轨道上排1个，3d轨道是半充满的稳定结构。
（2）
钒元素的核电荷数为23，在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤB族。
（3）
第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子时所需的最低能量。第三周期第一电离能最小的元素是钠，元素符号是Na。
15．(1)ⅣA
(2) 氯 Cl2+H2S=S+2HCl
(3)CD
(1)
元素周期表中第ⅣA族最外层电子数为4，其最高正化合价和最低负化合价的绝对值都是4，所以根据氢元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等，也可把氢元素归到元素周期表中的第ⅣA族。
(2)
甲元素 M 层上7个电子，则甲为Cl，氯元素与硫元素相比，氯的质子数比硫多，所以对电子的吸引力比硫强，所以非金属性氯比硫强。氯气能从H2S中把硫置换出来，从而可证明氯元素的非金属性比硫强：Cl2+H2S=S+2HCl。
(3)
A．根据Tl的质子数81可知，Tl在周期表中的位置是第六周期第ⅢA族，故A错误；
B．Tl的相对原子质量是204.4，不代表某种Tl原子的质量数为204，根据信息无法求出Tl的中子数，故B错误；
C．Tl在周期表中的位置是第六周期第ⅢA族，所以铊原子有6个电子层，最外电子层上有3个电子，故C正确；
D．铊和铝是同主族元素，铊在第六周期而铝在第三周期，同一周期从上到下元素的金属性逐渐增强，所以铊元素的金属性比铝元素的强，故D正确；
故选CD。
16． A 产生淡黄色沉淀 Na2S+Cl2=2NaCl+S↓ 吸收氯气，防止污染大气 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O ③④ 4NA
A为氯气的制取装置，通过饱和食盐水除去HCl杂质，根据实验目的确定B中盛放的试剂，C中盛有NaOH溶液，用于吸收多余的氯气，防止污染空气。
(1)A装置为氯气的制取装置，氯气置换出硫的反应可以验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，在给定试剂中只能选取Na2S溶液，氯气与硫化钠溶液发生置换反应生成淡黄色的单质硫沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：Na2S+Cl2=2NaCl+S↓，故答案为：A；产生淡黄色沉淀；Na2S+Cl2=2NaCl+S↓；
(2)Cl2是有毒的黄绿色气体，实验时应除去未反应完的氯气，防止污染环境，则装置C中盛放烧碱稀溶液是用来吸收多余的氯气，氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；故答案为：吸收氯气，防止污染大气；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
(3)①元素非金属性越强，得电子能力越强，更容易获得电子形成离子，则氯原子比硫原子更容易获得电子形成离子，能证明氯元素比硫元素非金属性强，正确；
②元素非金属性越强，得电子能力越强，对应离子的还原性越弱，则S2-比Cl-的还原性强，能够判定氯元素的非金属性强于硫元素的非金属性，正确；
③元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，与酸的氧化性强弱无关，则次氯酸的氧化性比稀硫酸强不能证明氯元素比硫元素非金属性强，错误；
④元素非金属性越强，氢化物越稳定，与氢化物的酸性强弱无关，则HCl比H2S酸性强不能证明氯元素比硫元素非金属性强，错误；
③④错误，故答案为：③④；
(4)由实验后，振荡、静置，会出现分层，下层呈紫红色可知，氯气与碘化钾溶液发生置换反应生成单质碘，反应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2，消耗1mol氯气反应转移2mol电子，标准状况下44.8L氯气的物质的量为：=2mol，则 2mol氯气反应转移4mol电子，即转移的电子数目是4NA，故答案为：4NA。
17． 溶液由无色变为橙色 溶液由无色变为黄色 B 溴水
（1）①氯气氧化性大于溴和碘，所以氯气能置换出溴和碘；
②向溴化钠溶液中滴加氯水证明氧化性Cl2>Br2、向碘化钠溶液中滴加氯水证明氧化性Cl2>I2；③需要补充实验证明氧化性Br2>I2；
（2）短周期元素X的最高正化合价是＋5，说明X是ⅤA族元素，根据元素周期表，Y是ⅥA族元素，Y的单质可在空气中燃烧，所以Y是S元素，根据在元素周期表中的相对位置，W、X、Z分别是Si、P、Se。
（1）①氯气氧化性大于溴和碘，所以氯气能置换出溴和碘，向溴化钠溶液中滴加氯水生成氯化钠和溴单质，现象是溶液由无色变为橙色，反应离子方程式是；向碘化钠溶液中滴加氯水生成氯化钠和碘单质，现象是溶液由无色变为黄色，反应离子方程式是；
②向溴化钠溶液中滴加氯水证明氧化性Cl2>Br2、向碘化钠溶液中滴加氯水证明氧化性Cl2>I2；不能证明氧化性Br2>I2，故甲同学设计的实验方案部分合理，选B；要证明氧化性Br2>I2，需要向NaI溶液中滴加溴水，若溶液变为黄色，则证明氧化性Br2>I2，所以完成实验还需要的试剂是溴水；
（2）根据以上分析，Y是S元素， W、X、Z分别是Si、P、Se。①Se的原子结构示意图：。
②Z是ⅥA族元素，最高价是+6价，H2ZO3中Z元素的化合价是+4，所以H2ZO3既有氧化性又有还原性、酸性，相应的化学方程式是
③化合物COS中，所有原子的最外层都满足8电子结构，与二氧化碳为等电子体，等电子体微粒的结构相似，COS的电子式是。
18．(1) 1 球形
(2)LiFePO4-e-=Li++FePO4
(3)三颈烧瓶
(4)2Li++2+=+H2O
(5) 蒸发结晶 趁热过滤
(6)
（1）基态锂原子的轨道表示式为 ，占据的最高能级2s，共有1个原子轨道，其形状是球形。
（2）阳极发生氧化反应，反应式为LiFePO4-e-=Li++FePO4。
（3）由图可知，仪器a的名称是三颈烧瓶。
（4）仪器a中反应的离子方程式：2Li++2+=+H2O。
（5）由Li2CO3的溶解度曲线可知，Li2CO3的溶解度随着温度的升高而减小，为提高Li2CO3的析出量和纯度，需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀，即依次蒸发结晶、趁热过滤、洗涤。
（6）含锂0.1890g，，则产品中的质量分数为。
19． 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。
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。
20． 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。
(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：。
21．(1)硫
(2)第3周期ⅥA族
周期主族元素R的族序数是其周期序数的2倍，即最外层电子数为电子层数的2倍，可能为He、C、S等元素，He为稀有气体，难以形成氧化物，C的最高价氧化为CO2，C的质量分数为，不符合，如为S，对应的最高价氧化物为SO3，S的质量分数为,综上所以R是硫元素；
（1）根据分析可知，R是硫元素，答：R是硫元素；
（2）确定R元素在周期表中的位置：第三周期第ⅥA族，答：R元素在周期表中的位置第三周期第ⅥA族。
22．(1)第二周期VA族
(2)
(3) NO
(4)
A、B、C、D、E、F、G均为常见短周期元素，原子序数依次递增，E是短周期中金属性最强的元素，则E为Na，故F、G处于第三周期，F与G位置相邻，G是同周期元素中原子半径最小的主族元素，则F为硫元素、G为Cl。甲是常见的固体单质，甲与丙的浓溶液反应得到K、M、L，化合物M是产生光化学烟雾的主要气体之一，可推知甲为碳、丙为HNO3、M为NO2，而K与M、气体单质乙又得到硝酸，故乙为O2、M为NO2、L为CO2，则A为氢元素、B为碳元素、C为氮元素、D为氧元素。
（1）C为氮元素，在元素周期表中的位置为：第二周期ⅤA族，故答案为：第二周期ⅤA族。
（2）C和浓硝酸在加热条件下反应生成二氧化氮和二氧化碳，化学方程式为：，故答案为：。
（3）化合物L为CO2，电子式为： ；M为NO2，NO2和水反应生成硝酸和NO，化学方程式为：，该反应N元素化合价既上升又下降，还原产物是NO。
（4）E、F、G形成的简单离子分别为Na+、S2 、Cl ，电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大,故半径由大到小顺序是：S2 >Cl >Na+，由于酸性：高氯酸>硫酸>碳酸，故B、F、G元素的非金属性由强到弱的顺序：Cl>S>C