专题2 原子结构与元素性质 单元测试（含答案） 2022-2023学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2

专题2 原子结构与元素性质 单元测试
一、单选题
1．某元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，那么此元素是(　　)
A．F B．C C．O D．N
2．下列关于焰色试验的说法错误的是（　　）
A．可以用铁丝代替铂丝做焰色试验
B．实验前需用稀硫酸清洗铂丝并灼烧
C．需透过蓝色钴玻璃观察钾的焰色
D．焰色试验是物理变化
3．下列叙述正确的是（　　）
A．某物质焰色反应为黄色，该物质中一定不含K元素
B．合金的熔点一定比各成分金属的都高
C．SiO2属于酸性氧化物，不与任何酸反应
D．氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂
4．下列有关原子结构的说法正确的是（　　）
A．霓虹灯发光与原子核外电子跃迁释放能量有关
B．氖原子与钠离子两粒子的2p能级上的电子离核的距离相同
C．M能层中有3s、3p、3d、3f四个能级，共16个轨道
D．基态镁原子核外电子的轨道表示式为
5．硒是人体必需的微量元素，右图是硒在周期表中的信息，关于硒元素的说法错误的是（　　）
A．位于第四周期 B．质量数为34
C．原子最外层有6个电子 D．相对原子质量为78.96
6．核外电子分层排布的主要原因是（　　）
A．电子的质量不同 B．电子的能量不同
C．电子的数量不同 D．电子的大小不同
7．下列说法正确的是(　　)
A．水很稳定是因为水中含有大量的氢键
B．ABn型分子中，若中心原子没有孤电子对，则ABn为空间对称结构，属于非极性分子
C．H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C分别形成2个、3个、4个键，故O、N、C分别采取sp、sp2、sp3杂化
D．配合物[Cu(H2O)4]SO4中，中心离子是Cu2＋，配体是SO42-，配位数是1
8．下列实验结论正确的是（　　）
A．取适量待测溶液于试管中，滴加硝酸钡溶液和足量稀硝酸，无明显现象，再滴加硝酸银溶液，出现白色沉淀，说明该溶液中一定含有Cl
B．取一根洁净的铂丝，在酒精灯火焰上灼烧至无色，然后蘸取少量待测液，置于火焰上灼烧，火焰呈黄色，则溶液中一定含有氯化钠
C．取适量待测液于试管中，滴入足量KSCN溶液，无明显现象，再滴入适量氯水，溶液变为血红色，则原待测液中一定含有Fe3+
D．于试管中加热某固体纯净物样品，试管口出现小水珠，则该样品中一定存在结晶水
9．下列化学用语表示正确的是(　　)
A．Ca2+的结构示意图：
B．基态碳原子的轨道表示式：
C．水的电子式： H+ H+
D．基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式：3d54s1
10．在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是（　　）
A．氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道
B．氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道
C．氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道
D．氯原子的2p轨道和氢原子的3p轨道
11．下列有关化学用语表示正确的是(　　)
A．H2S的电子式：
B．基态氧原子的电子排布图：
C．二氧化硅的分子式：SiO2
D．24Cr的电子排布式：[Ar]3d54s1
12．用洁净的铂丝蘸取NaOH溶液，在酒精灯的外焰上灼烧，可观察到火焰的颜色为（　　）
A．紫红色 B．黄色 C．绿色 D．砖红色
13．生物大分子血红蛋白分子链的部分结构及载氧示意如图，与周围的6个原子均以配位键结合。也可与血红蛋白配位，使人体中毒。二者与血红蛋白结合的反应可表示为：①；②。下列说法错误的是
A．构成血红蛋白分子链的多肽链之间存在氢键
B．电负性：C>O，故中与配位的是C
C．与血红素中结合能力强于
D．中毒患者进入高压氧舱治疗，平衡①、②移动的方向相反
14．分子人工光合作用”的光捕获原理如图所示，WOC1是水氧化催化剂WOC在水氧化过程中产生的中间体，HEC1是析氢催化剂HEC在析氢过程中产生的中间体。下列说法错误的是（　　）
A．“分子人工光合作用”将H2O分解为H2和O2，将光能以化学能的形式储存在H2、O2中
B．1 mol WOC1中通过螯合作用形成的配位键有8 mol，其中N原子的杂化方式均为sp2
C．水氧化过程的反应为：
D．HEC1里面的H…H作用为静电排斥作用
15．同周期的三种元素X、Y、Z，已知其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为HXO4>H2YO4>H3ZO4，则下列判断错误的是(　　)
A．原子半径：Z>Y>X
B．简单气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH3
C．电负性：X>Y>Z
D．第一电离能：X>Y>Z
16．下列对古文献记载内容理解错误的是（　　）
A．《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作时如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”中药材铁华粉是醋酸亚铁
B．唐代《真元妙道要略》中有云“以硫磺、雄黄合硝石并蜜烧之，焰起烧手、面及屋舍者”，描述了黑火药制作过程
C．《开宝本草》中记载：“此即地霜也，所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁后，乃煎炼而成”。文中对硝酸钾提取涉及到升华操作
D．《本草经集注》有记载：“以火烧之、紫青烟起，乃真硝石也”，区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)，该方法利用了焰色反应
二、综合题
17．硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如表所示：
物质 H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4
熔点/℃ -85.5 115.2 >600（分解） -75.5 16.8 10.3
沸点/℃ -60.3 444.6 -10.0 45.0 337.0
回答下列问题：
（1）根据价电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价电子对数不同于其他分子的是　 　。
（2）图甲为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为　 　 。
（3）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为　 　形；固体三氧化硫中存在如图乙所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为　 　。
18．元素X的原子最外层电子排布式为nsn-1npn＋1，试解答下列各题：
（1）元素X的原子最外层电子排布式中的n=　 　；原子中能量最高的是　 　(填具体能级符号) 电子，其电子云在空间有　 　种伸展方向，原子轨道呈　 　形。
（2）元素X的名称是　 　；它的氢化物的电子式是　 　；该氢化物分子结构呈　 　形，其中X原子的VSEPR模型为　 　。
19．按要求回答下列问题。
（1）下列各组微粒：①与；②和；③H、D、T；④金刚石和石墨；⑤和；⑥和。互为同位素的是　 　(填序号)，透过蓝色钴玻璃观察K元素燃烧时的焰色为　 　色。
（2）苯与浓硫酸、浓硝酸在55℃～60℃时反应的化学方程式为　 　。
（3）现有如下三个反应：
A．
B．
C．
根据三个反应本质，能设计成原电池的是　 　(填“A”、“B”或“C”)。该原电池的负极材料为　 　，若导线上转移电子0.6mol，则电极减少的质量是　 　g。
20．2019年诺贝尔化学奖授予约翰·B·古迪纳夫、M·斯坦利·威廷汉、吉野彰等三位科学家，以表彰他们在锂电池研究作出的卓越贡献。常用的锂电池用镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O2或磷酸铁锂(LiFePO4)等为正极材料。请回答下列问题：
（1）Ni在元素周期表的位置是　 　区(填分区)，基态Fe原子的价电子排布式为　 　。
（2）1 mol配合物[Co(NH3)4Cl2]Cl含σ键数目为　 　NA。
（3）磷元素可以形成多种含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3，这四种酸中酸性最强的是　 　，HPO3中心原子的杂化方式是　 　，写出与PO 互为等电子体的离子　 　(写离子符号，任写两个)。
（4）硫化锂 Li2S 的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料，硫化锂的晶体为反萤石结构，其晶胞结构如图。若a处微粒的坐标是 则b处微粒的坐标是　 　；S2-的配位数是　 　；若硫化锂晶体的密度为ρ g·cm-3，则Li+与S2- 的最短距离是　 　nm(用含ρ、NA的计算式表示)。
三、推断题
21．已知：A~H均为短周期元素，它们的化合价与原子序数的关系如图甲。图乙表示部分元素的单质及化合物的转化关系，n、q、t是由两种元素组成的化合物，m是D的常见单质，p为H的单质，常温常压下r是淡黄色固体。
请回答下列问题：
（1）F元素在周期表中的位置为　 　，E、H两种元素组成　 　化合物(填写“离子”“共价”)，A、C、D三种元素能形成的含有离子键和共价键的化合物，其化学式为　 　。
（2）D、E、G、H元素的简单离子半径由大到小的顺序为(写化学式)　 　。
（3）用电子式表达n的形成过程　 　。
（4）在溶液中，反应②的化学方程式是　 　，该反应证明元素原子得到电子能力的强弱顺序是　 　。
（5）A和D形成的18电子分子的物质与A和G形成的18电子分子的物质在溶液中按物质的量比4∶1反应的化学方程式为　 　。
22．X、Y、Z、E、F五种元素的原子序数依次递增。已知：F位于周期表中第四周期IB族，其余的均为短周期主族元素，X、E同主族，E的氧化物是光导纤维的主要成分，X是形成化合物种类最多的元素之一，基态Z原子核外p轨道的未成对电子数为2。请回答下列问题：
（1）基态Y原子价层电子排布式为　 　。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，则与之相反的用-表示，这称为电子的自旋量子数。对于基态的Y原子，其价电子的自旋量子数代数和为　 　。
（2）X、Y、E三种元素的第一电离能由小到大的顺序为　 　(填元素符号，下同)；电负性由小到大的顺序为　 　。
（3）X、Z和氢元素按原子数目比为1：1：2形成常温下呈气态的物质，其分子中键角约为　 　，其中X原子的杂化轨道类型为　 　。
（4）F2+与NH3能形成[F(NH3)4]2+离子，[F(NH3)4]2+中的配位原子为　 　(填元素符号)。若[F(NH3)4]2+离子中2个NH3被2个Cl-替代可以得到2种不同的结构，则[F(NH3)4]2+离子的空间结构名称是　 　。(填“平面四方形”或“正四面体”)。
（5）F2Z的晶胞中(结构如图所示)所包含的F离子数目为　 　。若其晶体密度为ρ g·cm-3，F离子的半径为r1 pm，Z离子的半径为r2 pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的空间利用率(即原子的体积占晶胞体积的百分率)为　 　。(用含ρ、r1、r2、NA的代数式表示，列式即可，不需化简)。
答案解析部分
1．C
根据原子核外电子的排布规律可知其电子排布为 ，该元素是氧元素，C项符合题意。
L层是第二电子层，K层是第一电子层。
2．B
A．洁净的铁丝灼烧也像铂丝一样无色，可以用铁丝代替铂丝做焰色试验，A不符合题意；
B．稀硫酸或硫酸盐难挥发，不能用稀硫酸清洗，所以实验前需用稀盐酸清洗铂丝并灼烧，B符合题意；
C．为了滤去黄光，验证钾元素时，需透过蓝色钴玻璃观察钾的焰色，C不符合题意；
D．焰色试验是金属元素原子的核外电子从更高的激发态向较低的激发态或基态跃迁时，以光能形式释放出来的过程，所以焰色试验属于物理变化，D不符合题意；
故答案为：B。
A.洁净的铁丝灼烧无色；
C.钾元素的焰色反应需要通过蓝色钴玻璃观察；
D.焰色试验过程中没有新物质生成，为物理变化。
3．D
A. 某物质焰色反应为黄色，该物质中一定含有钠元素，不能确定是否含K元素，因为需要透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色反应，A不符合题意；
B. 合金的熔点一般比各成分金属的都低，B不符合题意；
C. SiO2属于酸性氧化物，能与氢氟酸反应，C不符合题意；
D. 氢氧化铝是两性氢氧化物，具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂，D符合题意，
答案选D。
A. K元素需要透过蓝色钴玻璃观察焰色
B. 合金特点：熔点低、硬度大
C. SiO2能与氢氟酸反应
D. 氢氧化铝是两性氢氧化物，与盐酸反应
4．A
A．电子获得能量，跃迁至外层能量更高的原子轨道，不稳定，会重新跃迁回原有原子轨道，以光能形式释放多余能量，霓虹灯发光原理即为此原理，A符合题意；
B．钠离子核电荷数更多，对电子吸引能力更强，所以钠离子2p能级上的电子离核更近，B不符合题意；
C．M能层只有3s、3p、3d能级，共9个轨道，C不符合题意；
D．基态镁原子核外电子的轨道表示式为 ，3s能级电子排布不符和泡利原理，D不符合题意；
故答案为：A。
A.基态原子吸收能量变为激发态原子，激发态原子释放能量放出可见光；
B.核电荷数越多，对核外电子的吸引力越强；
C.M能层只有3s、3p、3d能级；
D.镁为12号元素，核外共12个电子。
5．B
A、根据元素周期表中的信息可知，Se的价电子排布式为4s24p4，Se位于第四周期ⅥA族，选项A不符合题意；
B、根据元素周期表中的信息可知，Se的原子序数为34，根据原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，则该元素原子的原子核内质子数和核外电子数为34，而不是质量数为34，选项B符合题意；
C、根据元素周期表中的信息可知，Se的价电子排布式为4s24p4，则Se原子最外层有6个电子，选项C不符合题意；
D、根据元素周期表中的信息可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为78.96，选项D不符合题意；
故答案为：B。
周期表中的信息包括原子序数、相对原子质量、元素符号、价电子排布式。
6．B
解：A、电子的质量很小，对某一原子来说，每个电子的质量是相同的，故A错误；
B、电子的能量不同，按照能量的高低在核外排布，故B正确；
C、电子的数量不同时仍然是按照电子的能量高低来分层排布的，故C错误；
D、对于某一原子来说其电子的大小相同，不能根据其大小来排布，故D错误；
故选B．
核外电子分层排布的主要原因是电子的能量不同，在原子核外能量低的排在离核近的区域，而能量高的电子排在离核远的区域．
7．B
A、氢键影响物质的部分物理性质，如溶解性、熔沸点等，稳定性是物质的化学性质，因此水很稳定与水中含有大量的氢键无关，故A不符合题意；
B、ABn型分子中，若中心原子没有孤电子对，则ABn为空间对称结构，属于非极性分子，故B符合题意；
C、H2O中心原子O有2个σ键，孤电子对数(6－2×1)/2=2，杂化类型为sp3，NH3中心原子N有3个σ键，孤电子对数(5－3×1)/2=1，杂化类型为sp3，CH4中心原子C有4个σ键，孤电子对数为(4－4×1)/2=0，杂化类型为sp3，故C不符合题意；
D、根据配合物组成，Cu2＋为中心离子，配体为H2O，配位数为4，故D不符合题意。
A.稳定性属于化学性质，和氢键无关
8．A
A．滴加硝酸钡溶液和足量稀硝酸，无明显现象，可排除干扰离子CO、SO，再滴加硝酸银溶液，出现白色沉淀，说明该溶液中一定含有Cl，A符合题意；
B．火焰呈黄色，则溶液中一定含有Na元素，但不一定是氯化钠，B不符合题意；
C．滴入足量KSCN溶液，无明显现象，则原待测液中一定不含有Fe3+，再滴入适量氯水，溶液变为血红色，则原待测液中一定含有Fe2+，C不符合题意；
D．固体受热产生水也可能是因为发生了分解反应，如NaHCO3等，D不符合题意；
故答案为：A。
易错分析：B.焰色反应只能检验检验金属元素，不能检验具体是什么物质。
C.该方法为检验溶液中是否含有Fe2+的方法，注意区分。
9．D
A．Ca2+是由Ca失去最外层的2个电子而形成的，所以其的结构示意图为： ，故A错；
B．C为6号元素，核外有6个电子，所以其核外电子排布式为： ，所以基态碳原子的轨道表示式： ，故B错；
C．水分子是由2个H和1个O所组成的化合物。所以水的电子式： ，故C错；
D．24Cr为24号元素，其原子核外电子数为24，其中3d能级达到半满，所以24Cr的核外电子排布式为： ，其基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式：3d54s1，
故答案为：D。
A.阳离子，质子数＞核外电子数
B.当轨道不满时，先将每个轨道填满后再填充
C.水是共用电子对形成的共价化合物
D.根据核外电子排布即可写出
10．C
H只有1个电子，占据1s轨道，Cl 原子的价电子排布式为3s23p5，3个3p原子轨道中1个含有单电子，则氯化氢分子中，H的1s轨道与Cl的3p轨道电子形成共价键；
故答案为C。
氢原子提供的是1s轨道，而氯原子的3s轨道排满2个电子，3个p轨道中两个p轨道排满2个电子，剩余一个p轨道占据一个电子
11．D
A．H2S是共价化合物，没有形成离子，其电子式是 ，A不符合题意；
B.原子核外的电子尽可能的成单排列，而且自旋方向相同，这样可以使原子的能量最低，所以基态氧原子的电子排布图是 ，B不符合题意；
C.二氧化硅是原子晶体，在晶体中原子之间形成共价网状结构，没有分子，化学式是SiO2，C不符合题意；
D.24Cr的核外电子排布式：[Ar]3d54s1，D符合题意；
故答案为：D
A.H2S为共价化合物；
B.根据原子核外电子的排布分析；
C.二氧化硅为原子晶体；
D.根据构造原理分析；
12．B
用洁净的铂丝蘸取NaOH溶液，在酒精灯的外焰上灼烧，可观察到火焰的颜色为黄色，
故答案为：B。
常见元素的焰色反应为：钠元素为黄色，钾元素为紫色（透过蓝色钴玻璃），铜元素为绿色，钙为砖红色。
13．B
A．蛋白分子链上连接有氨基，多肽链的氨基之间可以形成氢键，故A不符合题意；
B．C、O同周期，同周期元素从左到右电负性增强，电负性：O>C，故B符合题意；
C．与血红素中形成配位键时C提供孤电子对，与形成配位键时O提供孤电子对，因O的电负性强于C，因此C更易提供电子形成的配位键更稳定，则与血红素中结合能力强于，故C不符合题意；
D．中毒患者进入高压氧舱治疗，吸入高压氧气后，提高氧气的浓度使平衡①正向移动，从而使减少，导致平衡②逆向移动，故D不符合题意；
故答案为：B。
A．依据多肽链的氨基之间可以形成氢键分析；
B．同周期元素从左到右电负性增强；
C．依据题目信息判断；
D．依据化学平衡移动原理分析。
14．D
A．由题中可看出，H2O在WOC的作用下变成O2，故反应方程式为：2H2O 2H2↑+O2↑，光能以化学能的形式储存在H2和O2中，A不符合题意；
B．螯合作用是化学反应中金属阳离子以配位键与同一分子中的两个或更多的配位原子(非金属)键合而成含有金属离子的杂环结构的一种作用。该结构中Ru(钌)与N形成配位键有8个，因此1 mol中有8 mol配位键，其中N形成了一个共价双键，1个N原子结合3个原子，故N原子的杂化方式为sp2杂化，B不符合题意；
C．水氧化过程中，H2O失去电子变为O2，结合图示可知水氧化过程的反应为： ，C不符合题意；
D．静电作用是化学键中离子键形成的本质，在HEC1中没有形成离子键，因此不存在静电作用，D符合题意；
故答案为：D。
A.关注水的分解过程中能量的转化形式，此题的情景中光能转化成了化学能；
B.配位键的标注方式不一样，有箭头的表示配位键，注意配位键的数目判断，该结构中Ru(钌)与N形成配位键有8个；
C.电荷守恒、原子守恒、电子守恒的结合运用，；
D.HEC1中没有形成离子键，所以没有静电排斥作用。
15．D
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，最高价氧化物对应水化物的酸性：HXO4>H2YO4>H3ZO4，则非金属性：X>Y>Z，原子序数：X> Y>Z，同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，原子半径逐渐减小，所以原子半径：Z> Y>X，A不符合题意；
非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，由于非金属性：X> Y >Z，所以简单气态氢化物的稳定性：HX>H2Y>ZH，B不符合题意；
非金属性：X> Y>Z，元素的非金属性越强，其电负性越大，则电负性：X>Y >Z，C不符合题意；
通常情况下，非金属性越强，第一电离能越大，但是也有特例，若X为Cl，Y为S，Z为P，由于P的3p轨道处于半充满状态，比较稳定，所以第一电离能：Cl>P>S，D符合题意。
A.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，同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，原子半径逐渐减小；
B.非金属性越强，简单气态氢化物越稳定；
C.元素的非金属性越强，其电负性越大；
D.通常情况下，非金属性越强，第一电离能越大，注意原子处于半充满状态，比较稳定。
16．C
A．根据题意可知，铁华粉是由打磨后的铁与醋反应制得，铁与醋酸反应生成醋酸亚铁，故A不符合题意；
B．黑火药是由木炭粉(C)、硫磺(S)和硝石(KNO3)按一定比例配制而成的，文中描述的应为制备黑火药的过程，故B不符合题意；
C．水淋为溶解过程、煎炼为蒸发、结晶过程，故C符合题意；
D．钾的焰色反应为紫色，真硝石中含有钾元素，而朴硝(Na2SO4)的焰色反应为黄色，利用钾元素和钠元素的焰色反应不同来鉴别KNO3和Na2SO4，故D不符合题意；
故答案为C。
C中没有涉及升华，升华为固体加热直接变为气体的过程
17．（1）H2S
（2）S。相对分子质量比SO2大，则S8的分子间作用力大于SO2
（3）平面三角形；sp3杂化
(1) H2S中中心S原子的价电子对数是2 + =4；SO2中中心S原子的价电子对数是2+ =3；SO3中中心S原子的价电子对数是3+ =3，则中心原子价电子对数不同于其他分子的是H2S。
(2)图甲为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，这是由于二者分子之间都以分子间作用力结合，由于S8相对分子质量比SO2大，物质的相对分子质量越大，物质的分子间作用力就越大，所以S8的分子间作用力大于SO2，熔、沸点大于SO2。
(3)SO3中心S原子的价电子对数是3+ =3，S原子上无孤电子对，根据价电子对互斥理论可判断出气态三氧化硫的空间结构为平面三角形。固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，在该分子中S原子形成4个化学键，价电子对数是4，所以在该分子中S原子的杂化轨道类型为sp3杂化。
（1）根据价电子互斥理论，不同于其他分子的是硫化氢分子；
（2）结构相似，相对分子质量越大熔沸点越大；
（3）根据中心原子的价电子对数和孤对电子数分析其为平面三角形；杂化类型是sp3杂化。
18．（1）3；3p；3；哑铃或/纺锤
（2）硫；；角形或V形；四面体
（1）根据构造原理，先填满ns能级，而s能级只有1个原子轨道，故最多只能容纳2个电子，即n-1=2，所以n=3，所以元素X的原子最外层电子排布式为3s23p4，由此可知X是S元素，根据核外电子排布的能量最低原理，可知硫原子的核外电子中的3p能级能量最高，在空间有三种互相垂直的伸展方向，p电子的原子轨道呈哑铃或纺锤形；
（2）元素X为S元素，名称为硫，氢化物为硫化氢，硫化氢的电子式为：，中心原子S的价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+2=4，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，但是有2个孤电子对，分子结构呈角形或V形，H2S的VSEPR构型是四面体形；
X的原子最外层电子排布式为nsn-1npn＋1 ，可得n-1=2，所以n=3，X的原子最外层电子排布式为3s23p4，为S元素，根据其结构性质判断即可。
19．（1）①③；紫
（2）+HO－NO2+H2O
（3）C；铜(或Cu)；19.2
(1) 同种元素的不同种原子间互为同位素，故①12C和13C互为同位素，③H、D、T互为同位素；同种元素的不同种单质间互为同素异形体，故②O2和O3、④金刚石和石墨均互为同素异形体；K的烟色反应为紫色，所以透过蓝色钴玻璃观察K元素燃烧时的焰色为紫色。
(2)苯与浓硫酸、浓硝酸在55℃～60℃时反应为苯硝化反应，其化学方程式为+HO－NO2+H2O；
(3) A和B中反应前后各元素化合价不变，所以不属于氧化还原反应，C中有元素化合价升降，所以有电子转移，能设计成原电池，
故答案为：C；在C中Cu失去电子作负极，所以该原电池的负极材料为铜(或Cu)；C中 Cu发生氧化反应作负极，根据，导线上转移电子0.6mol，则消耗0.3mol的铜，质量为：。
(1)同一元素的不同原子互为同位素；K元素焰色反应呈紫色；
(2)在浓硫酸作催化剂、加热55℃ ~ 60℃条件下苯和浓硝酸发生取代反应生成硝基苯；
(3)能自发进行的放热的氧化还原反应可设计为原电池；方程式中失电子化合价升高的金属作原电池负极，不如负极活泼的金属或导电的非金属单质作正极材料，根据转移电子与溶解金属质量的关系式计算电极减少的质量。
20．（1）d；3d64s2
（2）18
（3）HPO3；sp2杂化；SO 、ClO
（4）( ， ， )；8；
(1)Ni元素为28号元素，其电子排布式为[Ar]3d84s2，根据其价电子排布确定位于d区，故此处填d；Fe元素为26号元素，其电子排布式为[Ar]3d64s2，价电子排布式为3d64s2；
(2)该配合物中配体NH3、Cl-分别与中心Co3+之间形成一根配位键（属于σ键），共有6个配位键，同时配体NH3自身含有3个σ键，故1 mol该配合物中共有σ键6+3×4=18 mol，即18NA；
(3)四种磷元素含氧酸化学式依次可改写为(HO)3PO、(HO)2PH、(HO)3P、(HO)PO2，一般非羟基氧个数越多，含氧酸酸性越强，所以HPO3酸性最强，故此处填HPO3；HPO3中心P原子连接1个羟基和2个氧原子，其价层电子对数=σ电子对+孤电子对=3+(5-2×2-1)=3，故杂化类型为sp2杂化；可将 中P原子换成S原子或Cl原子，同时为了保持价电子总数不变，所带电荷要减少相应数目，故 等电子体为 或 ，此处填 、 ；
(4)根据a点的坐标知立方体左下角顶点为原点，将立方体分为8个小立方体，b点位于右上角小立方体的体心，其x、y、z坐标均相当于边长的 ，故b点坐标为 ；该晶胞中含有黑球个数= ，白球个数=8，两者之比为1:2，故黑球代表S2-，由图示知，以面心S2-作参考，该晶胞中离S2-最近的Li+个数为4个，根据晶胞无隙并置原理，另一个晶胞中也有4个Li+离S2-最近，故S2-配位数为8；由上述计算知，1个晶胞中含有4个Li2S，则1个晶胞的质量= ，设该晶胞边长为a cm，则晶胞的体积V=a3 cm3，由 ，得a= ，则面对角线的长度= cm，体对角线长度= cm，Li+离S2-最近距离相当于体对角线的 ，即 ，代入数据得 ，即 。
（1）根据Ni原子的核外电子能级排布即可找出周期表中的位置，根据铁原子核外电子能级排布即可写出价层电子排布
（2） σ键 包括单键和配位键找出即可
（3）找出含有非羟基的氧原子个数即可，非羟基氧原子个数越大，酸性越强。根据计算出HPO3中P的价层电子对即可判断杂化方式，找出含有5个原子且价电子数为32个的离子即可
（4）根据a点的坐标找出b点坐标即可，找出与S2-的距离最近的锂离子个数即可，根据占位情况计算出晶胞的质量即可计算出晶胞的体积，即可计算出晶胞参数，根据晶胞即可得知， Li+与S2- 的最短距离 为体对角线的计算出即可
21．（1）第三周期ⅣA族；离子；NH4NO3或NH4NO2
（2）S2-＞Cl-＞O2-＞Na+
（3）
（4）Cl2+H2S=2HCl+S↓；Cl＞S
（5）4H2O2+H2S=H2SO4+4H2O
(1)F是Si元素，原子核外电子排布是2、8、4，根据元素原子结构与元素位置关系可知Si元素在周期表中位于第三周期第IVA族；
E是Na，H是Cl，二者形成的化合物NaCl属于离子化合物，有Na+、Cl-通过离子键结合形成离子化合物；
A是H，C是N，D是O元素，三种元素形成的含有离子键和共价键的化合物是NH4NO3或NH4NO2；
(2)D是O，E是Na，G是S，H是Cl元素，它们形成的离子分别是O2-、Na+、S2-、Cl-，其中O2-、Na+核外有2个电子层，S2-、Cl-的核外有3个电子层。离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，离子的原子序数越大，该离子的半径就越小，所以四种离子的半径由大到小的顺序为：S2-＞Cl-＞O2-＞Na+；
(3)n是H2S，2个H原子与S原子通过两个共价键结合在一起，从而使分子中各原子都达到稳定结构，其电子式为： ；
(4)反应②是Cl2与H2S反应产生HCl、S，该反应的化学方程式为：Cl2+H2S=2HCl+S↓；
元素的非金属性越强，其相应的原子得到电子的能力就越强，单质的氧化性就越强。活动性强的可以将活动性弱的从化合物中置换出来，该反应能够发生，说明元素的原子得到电子的能力：Cl＞S；
(5) A是H，D是O，G是S元素，A、D两种元素形成的18电子的微粒是H2O2；A、G两种元素形成的18电子的微粒是H2S，二者在溶液中按物质的量比4∶1发生氧化还原反应产生H2SO4、H2O，根据电子守恒及原子守恒，可得反应的化学方程式为4H2O2+H2S=H2SO4+4H2O。
根据短周期元素原子序数与元素化合价关系可知：A是H元素，B是C元素，C是N元素，D是O元素，E是Na元素，F是Si元素，G是S元素，H是Cl元素。m是D的单质，则m是O2；p是H的单质，则p是Cl2；在常温常压下，r是淡黄色固体，则r是S单质；因此n是H2S，q是H2O，t是HCl。
22．（1）2s22p3；+或-
（2）Si（3）120°；sp2
（4）N；平面正方形
（5）4；×100%
X、Y、Z、E、F五种元素的原子序数依次递增；F位于周期表中第四周期IB族，F是Cu元素；X、Y、Z、E均为短周期主族元素，X、E同主族，E的氧化物是光导纤维的主要成分，E是Si元素；X是形成化合物种类最多的元素之一，X是C元素；基态Z原子核外p轨道的未成对电子数为2，Z是O元素，Y是N元素。
(1)Y是N元素，N是7号元素，基态N原子价层电子排布式为2s22p3，基态的N原子的价电子轨道表示式 ，其价电子的自旋量子数代数和为+或-。
(2)X是C元素，Y是N元素，E是Si元素，同主族元素从上到下，第一电离能依次减小，同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势（第IIA族和第VA族的元素的第一电离能高于它们两边的元素），C、N、Si三种元素的第一电离能由小到大的顺序为Si(3)X是C元素，Z是O元素，C、O和H按原子数目比为1：1：2形成常温下呈气态的物质是甲醛，结构式为 ，碳原子价电子对数为3，无孤电子对，为平面结构，其分子中键角约为120°，其中C原子的杂化轨道类型为sp2。
(4)F为Cu元素，Cu2+与NH3能形成[Cu(NH3)4]2+离子，[Cu(NH3)4]2+中N有孤电子对，配位原子为N；若[Cu(NH3)4]2+离子中2个NH3被2个Cl-替代可以得到2种不同的结构，则[F(NH3)4]2+离子的空间结构名称是平面四方形。
(5)Z为O元素，F为Cu元素，根据均摊原则，白球数为、黑球数为4，根据化学式Cu2O可知，晶胞中包含的Cu离子数目为4；若其晶体密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞的体积为，Cu离子的半径为r1 pm，O离子的半径为r2 pm，则该晶胞中原子的空间利用率为 。
F位于周期表中第四周期IB族，则F为Cu元素；E的氧化物是光导纤维的主要成分，则E为Si元素，X是形成化合物种类最多的元素之一， 则X为C元素，基态Z原子核外p轨道的未成对电子数为2，则Z为O元素，Y为N元素；
（1）Y为N，N原子的价层电子排布式为2s22p3，轨道表示式为；
（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同主族元素从上到下，第一电离能依次减小；元素的非金属越强，电负性越大；
（3）C、O和H按原子数目比为1：1：2形成常温下呈气态的物质是甲醛，甲醛为平面三角形，其分子中键角约为120°，其中C原子的杂化轨道类型为sp2；
（4）[Cu(NH3)4]2+中N有孤电子对，配位原子为N；[Cu(NH3)4]2+离子中2个NH3被2个Cl-替代可以得到2种不同的结构，则[F(NH3)4]2+为平面四方形；
（5）晶胞中黑色球为Cu，白色球为O；原子空间利用率=