1.3元素性质及其变化规律课后练习高二化学鲁科版（2019）选择性必修2（含解析）

1.3 元素性质及其变化规律 课后练习
一、单选题
1．黑火药爆炸时发生的反应为。下列说法错误的是（　　）
A．是含有共价键的离子化合物
B．上述元素的简单离子中，半径最大的是
C．等物质的量浓度的水溶液的酸性：
D．N、O的最简单气态氢化物分子间均能形成氢键
2．下列元素中，原子半径最小的是（　　）
A．Na B．Mg C．P D．Cl
3．一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X元素是宇宙中含量最多的元素；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且都与X处于相邻周期；主族元素E的原子序数比W多8。下列说法错误的是
A．X2YZ3是一种弱酸
B．气态氢化物的稳定性：W＞E
C．原子半径：
D．X2Z2分子中含有极性共价键和非极性共价键
4．X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大且不超过20的主族元素。X是地壳中含量最多的元素，Y基态原子核外s能级和p能级电子数相等，Z与X同主族，Q的焰色试验呈紫色。列说法正确的是
A．简单离子半径；
B．X的第一电离能比同周期的相邻元素的大
C．Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
D．Q最高价氧化物对应水化物的碱性比Y的弱
5．下列元素的原子半径最大的是（　　）
A．氮 B．磷 C．氧 D．硫
6．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/mol。根据下表所列数据判断错误的是（　　）
元素 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 578 1817 2745 11600
A．元素X的常见化合价是+1价
B．元素X与氯形成化合物时，化学式为XCl
C．元素Y是ⅢA族的元素
D．若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应
7．下列关于第一电离能和电负性的说法正确的是（　　）
A．第一电离能和电负性随着核电荷数的增加而增大
B．已知：时，失去电子需要吸收的能量，则的第一电离能为
C．在元素周期表中，某些元素与右下方的主族元素的有些性质相似的主要原因是这些元素的电负性相近
D．两元素的电负性数值相同，则其金属性和非金属性相同
8．W、X、Y、Z为分属不同周期的主族元素，原子序数依次增大且小于20，四种元素形成的化合物在农业上常用作肥料，结构如图。下列说法错误的是（　　）
A．简单离子半径：Y＞Z
B．X、Y分别与W形成的简单化合物的沸点：X＞Y
C．X与其它三种元素均只能形成两种化合物
D．W与Z形成化合物溶于水，可使紫色石蕊试液变蓝
9．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数和族序数均依次增大，其中只有Y、Z处于同一周期，Z是空气中含量最多的元素。下列说法正确的是（　　）
A．Y—定是非金属元素
B．原子半径：r(X)C．W的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D．若Y、Z、W位于相邻的三个主族，Y的氢化物沸点一定低于W
10．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，它们组成的某化合物结构如图所示，其分子中所有原子均达到8电子稳定结构；Y元素至少能形成6种氧化物，W的单质可用于自来水消毒。下列说法正确的是（　　）
A．最高价氧化物对应水化物的酸性：XB．离子半径：r(W)>r(Y)>r(Z)
C．X、Y、Z、W四种元素均能与氢元素形成含非极性键的二元化合物
D．简单氢化物的还原性：W11． 和 为原子序数依次增大的短周期元素， 同主族且能形成离子化合物， 的最外层电子数是 质子数之和的一半， 原子的核外电子数为偶数。四种元素组成的一种化合物 具有下列性质。下列说法正确的是(　　)
白色沉淀 M 溶液褪色并产生气泡
A．原子半径：
B． 使溴水褪色体现氧化性
C．简单氢化物的稳定性：
D． 与 均能形成具有漂白性的物质
12．短周期主族元素X、Y、Z、W、Q、R的原子序数依次增大，其中只有Z和W是金属元素。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z的原子半径是短周期主族元素中最大的，Q与Y同族。下列说法一定正确的是（　　）
A．简单离子半径的大小顺序：W＞Q＞R＞Y
B．W的最高价氧化物的水化物是两性氢氧化物
C．X的最简单氢化物沸点低于Y的最简单氢化物沸点
D．Z2Y2和QY2均具有漂白性，且漂白原理相同
13．有原子序数依次增大的四种短周期主族元素X、Y、Z、M和长周期元素Q。其中X的单质在空气中含量最多；Z的简单氢化物是所有氢化物中最稳定的；M元素的次外层电子数是其余各层电子数之和的2倍；Q与Z同族，且Q原子核外有四个电子层。下列说法错误的是（　　）
A．Q单质能将Fe氧化成+3价
B．原子半径M>Z>Y>X
C．X、Y、M形成的化合物水溶液可能呈酸性
D．X的简单氢化物能分别与Y、Z形成的简单氢化物反应
14．有A，B，C，D，E，F六种短周期主族元素，它们的相对原子质量依次增大，A是元素周期表中原子半径最小的元素，B的最高正价和最低负价的代数和为0，C和E能形成两种二元化合物，且E的原子序数是C的2倍，D分别和C、E、F反应，产物均是常见离子化合物，且它们都能溶于水或能和水反应。下列叙述正确的是（　　）
A．原子半径D>F>E>B>C>A
B．E和F可以用多种方法判断非金属性的强弱
C．E的氧化物都能使品红溶液褪色，加热后又恢复红色
D．含D和F的化合物溶于水，溶液一定显中性
15．下列说法错误的是（　　）
A．Sb的价电子排布式为5s25p3
B．第一电离能：Br＞Se＞ As
C．电负性：Br＞C＞H
D．[Sb2(CH3)5]2[Sb2(CH3)2Br6]中存在离子键和共价键
16．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，Y元素的某种单质在自然界中硬度最大，Z是地壳中含量最高的元素，四种元素原子最外层电子数之和为12。A、B、C、D、E是由其中的2种或3种元素组成的化合物，F是由Z元素形成的单质。已知：，。常温下，溶液的pH为13。下列说法正确的是（　　）
A．原子半径：W＞Z＞Y＞X
B．溶液与盐酸充分反应后，溶液显酸性
C．
D．E中所含的化学键类型不同D．用上述两个反应制备等量的F，转移电子数相等
二、综合题
17．氮化硅(Si3N4)陶瓷可代替金属制造发动机的耐热部件。工业上用气相沉淀法制备氨化硅：3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s) +12HCl(g)。请回答：
（1）基态N原子的价电子轨道式为　 　。
（2）Si原子与H原子结合时，Si呈正化合价，则电负性：Si　 　H(选填“<”或“>”)。
（3）元素第一电离能：Si　 　N(选填“<”或“>”)。
（4）基态Cl原子的核外电子运动状态有　 　种。
（5）Si4-与Cl-具有相同的电子构型，r(Si4-)大于r(Cl-)，原因是　 　。
（6）锗(Ge与Si是同一主族的元素。Ge的最高价氯化物分子式是　 　。Ge元素可能的性质或应用有　 　(填序号)。
A．是一种活泼的金属元素 B．其电负性大于硫
C．其单质可作为半导体材料 D．其气态氢化物的稳定性低于硅的气态氢化物
18．X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X的2p轨道为半充满状态，Y、Z位于同主族，常温下，Z的单质为淡黄色固体，Z和R相邻，R、W的原子序数之和为44。请用相关知识回答下列问题：
（1）W在元素周期表中的位置为　 　，其基态原子中成对电子数与未成对电子数之比为　 　。
（2）X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序是　 　(用元素符号表示)。
（3）X的最简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为　 　，产物的阴、阳离子的空间结构分别为　 　、　 　。
（4）向溶液中加入过量水溶液，生成的产物阳离子含有的化学键类型为　 　。
（5）最简单氢化物的键角：Y　 　(填“＞”或“＜”)Z，原因是　 　。
19．根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：
（1）A是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，A元素的名称是　 　，在元素周期表中的位置是　 　。
（2）B元素基态原子的轨道表示式是下图中的　 　(填序号)，另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合　 　(填序号)。
①
②
A．能量最低原则 B．泡利不相容原理 C．洪特规则
（3）下图表示8种短周期元素的原子序数(图中原子序数是连续的)和元素常见单质沸点的关系。其中第一电离能和电负性最大的元素分别是　 　、　 　(填序号)；C、D、F元素的简单离子的半径由大到小的顺序是　 　(用离子符号表示)。
20．如图是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题。
（1）元素p为26号元素，请写出其基态原子的电子排布式：　 　。
（2）c、d、e、f四种元素的第一电离能由大到小的顺序为　 　(填元素符号)。
（3）h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：　 　。
（4）o、p两元素的部分电离能数据列于下表：
元素 o p
电离能kJ·mol-1 I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957
比较两元素的I2、I3可知，气态基态o2+再失去一个电子比气态基态p2+再失去一个电子难。对此，你的解释是　 　。
（5）第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如图甲所示，其中电负性最大的是 　 　(填图中的序号)。
（6）表中所列的某主族元素的电离能情况如图乙所示，则该元素是　 　(填元素符号)。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．硝酸钾是离子化合物，含有离子键和共价键，A不符合题意；
B．硫离子和钾离子的电子层数最多，为3层，但硫离子的质子数比钾离子小，则半径最大，B不符合题意；
C．是一元酸，二元酸，等物质的量浓度的水溶液，中的浓度是的一半，C符合题意；
D．氨气分子、水分子间均能形成氢键，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.硝酸钾为离子化合物，硝酸根中含有共价键；
B.电子层数越多，微粒半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，微粒半径越小；
C.物质的量浓度的和，硝酸中的氢离子浓度较小；
D.氨气、水分子间均能形成氢键。
2．【答案】D
【解析】【解答】根据元素周期律，同周期主族元素中，序数越大半径越小，因此氯的半径最小，
故答案为：D。
【分析】同一周期，从左到右半径减小，同一主族，从上到下半径增大。
3．【答案】C
【解析】【解答】由分析可知，X为H、Y为C、Z为O、W为F、E为Cl：
A．X2YZ3是碳酸，为弱酸，选项A不符合题意；
B．元素非金属性越强气态氢化物的稳定性越强，非金属性W(F)＞E(Cl)，则气态氢化物的稳定性：HF＞HCl，选项B不符合题意；
C．电子层越多、原子半径越大，同周期，从左向右原子半径减小，则原子半径：E>Y>W，选项C符合题意；
D．X2Z2分子即H2O2中含有极性共价键和非极性共价键，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】X元素是宇宙中含量最多的元素，则X为H元素，元素Y、Z、W原子序数依次增大，且都与X处于相邻周期，三种元素位于第二周期，Y形成4个共价键，Z形成2个共价键，W形成1个共价键，则Y为C，Z为O，W为F元素；主族元素E的原子序数比W多8，则E为Cl元素。
4．【答案】A
【解析】【解答】A．由分析可知，X为O，Y为Mg，Z为S；电子层数越多，简单离子的半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，简单离子的半径越小；故简单离子半径；，A符合题意；
B．由分析可知，X为O；同一周期，从左到右，随着原子序数变大，元素的第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故N、O的第一电离能大小：N>O；而不是氧的第一电离能比同周期的相邻元素的大，B不符合题意；
C．由分析可知，Z为S，W为Cl；元素的非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，非金属性：Cl＞S，则S的简单气态氢化物的热稳定性比W的Cl，C不符合题意；
D．由分析可知，Y为Mg，Q为K；元素金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强；金属性：K＞Mg，K最高价氧化物对应水化物的碱性比Mg的强，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．电子层数越多，简单离子的半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，简单离子的半径越小；
B．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；
C．元素的非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强；
D．元素金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强；金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。
5．【答案】B
【解析】【解答】根据层多径大，磷、硫有三个电子层，氮、氧有两个电子层，因此磷、硫原子半径大于氮、氧原子半径；同电子层结构，序大径小原则，磷原子序数小，原子半径大，即原子半径最大的是磷；
故答案为B。
【分析】电子层数越多，粒子半径越大。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．X为第IA族元素，元素最高化合价与其族序数相等，所以X常见化合价为+1价，故A不符合题意；
B．X为第IA族元素，最高化合价为+1价，元素X与氯形成化合物时，X的电负性小于Cl元素，所以在二者形成的化合物中X显+1价、Cl元素显-1价，则化学式可能是XCl，故B不符合题意；
C．通过以上分析知，Y第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第IIIA族元素，故C不符合题意；
D．若元素Y处于第3周期，为Al元素，它与冷水不反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】X、Y是主族元素，I为电离能，X第一电离能和第二电离能差距较大，说明X为第IA族元素；Y第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第IIIA族元素，X的第一电离能小于Y，说明X的金属活泼性大于Y。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，ⅡA族的s轨道为全充满稳定结构，ⅤA族的p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能均大于相邻元素，故A不符合题意；
B．第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量，所以25℃时1mol钡原子失去1mol电子需要吸收的能量与第一电离能的数值不相等，故B不符合题意；
C．在元素周期表中，某些元素与右下方的主族元素的电负性相近，性质相似，该规则为对角线规则，故C符合题意；
D．元素电负性大小可以衡量元素的金属性 和非金属性的强弱，但电负性数值相同的元素的金属性和非金属性不一定相同，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 考查了电离能的有关知识，根据元素周期律来分析解答即可，注意同周期元素第一电离能的异常现象。
8．【答案】C
【解析】【解答】根据上述分析，W为H，X为O，Y为P，Z为K；
A．P和K简单离子是P3-、K+，它们核外电子排布相同，因此简单离子半径大小顺序是r(P3-)＞r(K+)，故A说法不符合题意；
B．X、Y分别与W形成的简单化合物分别是H2O、PH3，常温下水为液体，PH3为气体，因此沸点：H2O＞PH3，故B说法不符合题意；
C．钾元素与氧元素可以形成氧化钾、过氧化钾、超氧化钾等，故C说法符合题意；
D．K与O形成的化合物，溶于水后形成KOH溶液，KOH为强碱，滴入紫色石蕊试液，溶液显蓝色，故D说法不符合题意；
答案为C。
【分析】W、X、Y、Z为分属不同周期的主族元素，原子序数依次增大且小于20，推出W为第一周期，即W为H，X为第二周期，Y为第三周期，Z为第四周期，根据化合物的结构图，Z显+1价，即Z为K，X有2个共价键，X为ⅥA族元素，即X为O，K失去一个电子给了O，因此Y最外层有5个电子，即Y为P；据此分析；
9．【答案】C
【解析】【解答】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数和族序数均依次增大，Z是空气中含量最多的元素，Z为N元素；其中只有Y、Z处于同一周期，则X为H元素；Y可能为Be、B、C；W可能为S、Cl。
A．Y可能为Be、B、C，其中Be为金属元素，故A不符合题意；
B．同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，原子半径：r(Y)＞r(Z)，故B不符合题意；
C．W的最高价氧化物对应的水化物可能为硫酸或高氯酸，都是强酸，故C符合题意；
D．若Y、Z、W位于相邻的三个主族，则Y为C，W为S，碳的氢化物可能为固态，如二十烷，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A．Be为金属元素；
B．同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大；
C．硫酸或高氯酸都是强酸；
D．碳的氢化物可能为固态。
10．【答案】A
【解析】【解答】A．HClO4是酸性最强的含氧酸，H2CO3为弱酸，故酸性：HClO4>HNO3>H2CO3，即XB．若Z为O，离子半径：r(W)>r(Y)>r(Z)，若Z为S，离子半径：r(Z)>r(W)>r(Y)，故B不符合题意；
C．C2H4、N2H4、H2O2、H2S2(过硫化氢)都是含非极性键的二元化合物，但H和Cl都只形成一条键，不能形成含非极性键的二元化合物，故C不符合题意；
D．非金属性越强简单氢化物的还原性越弱，所以简单氢化物的还原性：W故答案为：A。
【分析】依据W单质可用于自来水消毒和W只能形成一条共价键，可推知W为Cl；同理X形成四条键，为C或Si，Y形成三条键，为N或P，Z形成两条键，为O或S，结合“X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素”和“Y元素至少能形成6种氧化物”，可推知Y为N，因此X只能为C，Z为O或S，W为Cl。
11．【答案】D
【解析】【解答】根据分析，X为H元素，Y为O元素，Z为Na元素，W为S元素；
A．H元素为半径最小的元素，电子层数越多，半径越大，短周期中Na原子半径最大，则原子半径：Na＞S＞O＞H，即Z＞W＞Y＞X，故A不符合题意；
B． 为亚硫酸氢钠，使溴水褪色体现还原性，溴单质具有氧化性，故B不符合题意；
C．非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：Y＞W，则简单氢化物的稳定性：Y＞W，故C不符合题意；
D．O与H、Na、S分别可形成H2O2、Na2O2、SO2均具有漂白性，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 和 为原子序数依次增大的短周期元素， 同主族且能形成离子化合物，X为H元素， 原子的核外电子数为偶数，则W可能为S元素， 的最外层电子数是 质子数之和的一半，则Y为O元素，Z为Na元素，四种元素组成的一种化合物 具有以上性质，则可确定以上分析符合。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．Y、W、Q、R分别为O、Mg或Al、S、Cl，具有相同核外电子排布的简单离子，序数越大，半径越小，则半径的大小顺序：S2->Cl->O2->Mg2+或Al3+，A说法不符合题意；
B．W若为Mg，则氧化物为碱性氧化物，不是两性氧化物，B说法不符合题意；
C．X的最简单氢化物为CH4，Y的最简单氢化物为H2O，H2O分子间存在氢键，沸点高于CH4，C说法符合题意；
D．Z2Y2为Na2O2，QY2为SO2，都具有漂白性，但是过氧化钠为氧化漂白，二氧化硫为化合漂白，漂白原理不同，D说法不符合题意；
答案为C。
【分析】Y是地壳中含量最高的元素，则Y为O元素，Z的原子半径是短周期主族元素中最大的，则Z为Na元素，Q与Y同族，则Q为S元素，R为Cl元素，只有Z和W是金属元素，W的原子序数大于11小于16，则Z为Mg元素或Al元素。
13．【答案】B
【解析】【解答】A. Q为Br，溴单质溴能将Fe氧化成+3价，生成溴化铁，选项A不符合题意；
B. 同周期从左到右原子半径依次减小，同主族从上而下原子半径依次增大，故原子半径Mg>N>O>F，即M>X >Y>Z，选项B符合题意；
C. X、Y、M形成的化合物硝酸镁为强酸弱碱盐，水解，溶液呈酸性，选项C不符合题意；
D. X的简单氢化物NH3能分别与Y、Z形成的简单氢化物H2O、HF分别反应生成一水合氨和氟化铵，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】有原子序数依次增大的四种短周期主族元素X、Y、Z、M和长周期元素Q。其中X的单质在空气中含量最多，则X为N元素；Z的简单氢化物是所有氢化物中最稳定的，则Z为F元素；故Y为O元素；M元素的次外层电子数是其余各层电子数之和的2倍，则各层电子数分别为2、8、2，故为Mg元素；Q与Z同族，且Q原子核外有四个电子层，则Q为Br元素。
14．【答案】B
【解析】【解答】根据上述分析，A是H元素，B为C元素，C为O元素，D为Na元素，E为S元素，F为Cl元素。
A.一般而言，电子层越多，半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，半径越小，原子半径D>E >F>B>C>A，故A不符合题意；
B.判断E和F的非金属性的强弱可以用多种方法，如氯气能够置换出S、氯化氢比硫化氢稳定，氯气与氢气的化合比硫与氢气的化合容易等，故B符合题意；
C.三氧化硫不能使品红溶液褪色，故C不符合题意；
D.含D和F的化合物溶于水，溶液不一定显中性，如次氯酸钠显碱性，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素的相对原子质量依次增大，A是元素周期表中原子半径最小的元素，则A是H元素；B的最高正价和最低负价的代数和为0，B为ⅣA元素，C和E能形成两种二元化合物，且E的原子序数是C的2倍，则C为O元素，E为S元素，则F为Cl元素，B为C元素；形成的化合物分别为二氧化硫和三氧化硫；D分别和C、E、F反应，产物均是常见离子化合物，说明D为活泼的金属元素，这些离子化合物都能溶于水或能和水反应，则D为Na元素。据此分析解答。
15．【答案】B
【解析】【解答】A．Sb为第五周期ⅤA元素，其价电子排布式为5s25p3，A说法不符合题意；
B．ⅤA元素p能级是半充满结构，第一电离能变大，则As的第一电离能大于Se，同周期中第一电离能有增大的趋势，第一电离能：Br＞As＞Se，B说法符合题意；
C．非金属的非金属性越强，电负性越大，电负性：Br＞C＞H，C说法不符合题意；
D．[Sb2(CH3)5][Sb2(CH3)2Br6]为离子化合物，含有离子键，Sb有空轨道，与溴离子和甲基形成配位键，则[Sb2(CH3)5][Sb2(CH3)2Br6]中存在离子键和共价键，D说法不符合题意；
故答案为B。
【分析】A.根据Sb的核外电子能级排布即可写出电子排布式
B.同一周期电离能增大，但是第VA族的p能级是半充满，能量最低较稳定
C.元素的电负性与非金属性有关，非金属性越强，电负性越大
D.根据结构式即可判断出键的类型
16．【答案】D
【解析】【解答】A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：W＞Y＞Z＞X，A不符合题意；
B．溶液与盐酸充分反应后恰好生成碳酸氢钠和氯化钠，溶液显弱碱性，B不符合题意；
C．D、E中所含的化学键类型相同，均含有离子键和共价键，C不符合题意；
D．用上述两个反应制备等量的氧气，氧元素化合价均是从－1价升高到0价，转移电子数相等，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】首先根据题目信息判断出元素， Y元素的某种单质在自然界中硬度最大 ，为金刚石，所以Y为C， Z是地壳中含量最高的元素 ，Z为O，常温下D为强碱，有根据上述转化都可得到氧气，所以D为氢氧化钠，所以X为H，W为钠，验证四个元素最外层电子之和为12，上述反应为过氧化钠与水反应和过氧化钠与二氧化碳反应。
17．【答案】（1）
（2）<
（3）<
（4）17
（5）电子构型相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小
（6）GeCl4；CD
【解析】【解答】(1)氮元素的原子序数为7，价电子排布式为2s22p3，价电子轨道式为 ，故答案为： ；
(2)由硅原子与氢原子结合时，硅呈正化合价可知，硅元素的非金属性弱于氢元素，元素的非金属性越强，电负性越大，则硅元素的电负性小于氢元素，故答案为：<；
(3)同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，氮元素的第一电离能大于碳元素，同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，碳元素的第一电离能大于硅元素，则氮元素的的第一电离能大于硅元素，故答案为：<；
(4)由泡利不相容原理可知，同一原子核外没有运动状态完全相同的电子，基态氯原子核外的电子数为17，所以原子的核外电子运动状态，17种，故答案为：17；
(5)电子构型相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以—4价硅离子的离子半径大于氯离子，故答案为：电子构型相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小；
(6)由锗与硅是同一主族的元素可知，锗元素的最高价氯化物分子式为GeCl4；
A．锗位于金属与非金属分界线附近，锗元素是金属性较弱的金属元素，故不正确；
B．锗元素是金属元素，金属元素的电负性小于非金属元素，则锗元素的电负性小于硫元素，故不正确；
C．锗位于金属与非金属分界线附近，锗单质可作为半导体材料，故正确；
D．同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，气态氢化物的稳定性依次减弱，则锗化氢的稳定性低于硅化氢，故正确；
故答案为：CD，故答案为：GeCl4；CD。
【分析】(1)根据核外电子的排布和运动状态判断；
(2)元素的非金属性越强，电负性越大；
(3)同周期元素，从左到右第一电离能逐渐呈增大；
(4)根据泡利不相容原理分析；
(5)电子构型相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小；
(6)根据族序数=元素的最高正价书写，根据同主族元素性质的递变规律分析各选项。
18．【答案】（1）第四周期第VIII族；8：1
（2）N＞O＞S
（3）；平面三角形；正四面体形
（4）共价(极性)键、配位键
（5）＞；O的电负性强于S，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间的距离越小，成键电子对之间的斥力越大，键角越大
【解析】【解答】X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X的2p轨道为半充满状态，则X为N；Y、Z位于同主族，常温下，Z的单质为淡黄色固体，Z为S，Y为O；Z和R相邻，R为Cl；R、W的原子序数之和为44，则W为Co。
(1)Co为27号元素，位于第四周期第VIII族，其电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d7，成对电子数为24，未成对电子数为3，故基态原子中成对电子数与未成对电子数之比为8：1。
(2)一般非金属性越强，第一电离能越大，但是N原子最外层电子为2p3，较稳定，不易失电子，故第一电离能大于O，故电离能由大到小为N＞O＞S。
(3)NH3和HNO3反应的化学方程式为NH3+HNO3=NH4NO3，阴离子NO含有的价层电子对数为3+=3，为平面三角形，阳离子NH含有的价层电子对数为4+=4，为正四面体形。
(4)CoCl2溶液中通入过量NH3水溶液，生成的产物阳离子中NH3中H与N之间为共价(极性)键，Co与NH3间为配位键。
(5)O的电负性强于S，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间的距离越小，成键电子对之间的斥力越大，键角越大，故键角H2O＞H2S。
【分析】
(1)依据原子构造原理分析；
(2)同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素。
(3)依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型；
(4)依据配合物的结构分析。
(5)中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间的距离越小，成键电子对之间的斥力越大，键角越大。
19．【答案】（1）铬；第四周期第VIB族
（2）②；C
（3）E；D；O2->F->Mg2+
【解析】【解答】(1)1~36号元素中未成对电子数最多的为Cr元素，其价电子排布式为3d54s1，含6个未成对电子，故此处填：铬；位于周期表第四周期第ⅥB族；
(2)基态原子的电子填充满足能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，其中轨道排布式①3p能级电子填充不满足洪特规则，故此处依次填：②、C；
(3)B、C、D、E单质常温下为气体，结合短周期元素知连续B、C、D、E只能为N、O、F、Ne，则A为C，F为Mg，随着周期表往右往上，元素第一电离能、电负性呈增大趋势，第一电离能最大的为Ne，电负性最强的为F，故此处依次填：E、D；O2-、F-、Mg2+电子层数均为两层， 核电荷数：Mg＞F＞O，故离子半径：O2-＞F-＞Mg2+。
【分析】（1）Cr的价层电子排布式为3d54s1，未成对电子数有6个；
（2）根据洪特规则电子进入能级相同的兼并轨道时尽可能各自占据一个轨道且自选平行，所以① 违反了洪特规则；
（3） B、C、D、E单质常温下为气体，结合短周期元素知连续B、C、D、E只能为N、O、F、Ne，则A为C，F为Mg，随着周期表往右往上，元素第一电离能、电负性呈增大趋势。
20．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d64s2 (或[ Ar]3d64s2)
（2）F>N>O>C
（3）电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(辐射)的形式释放能量
（4）基态Mn2+的3d轨道电子为半充满状态，比较稳定
（5）2
（6）Al
【解析】【解答】根据元素周期表知，a~p元素分别是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe。
(1)p为Fe元素，Fe原子核外电子数为26，根据能量最低原理可知，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 或[Ar]3d64s2。
(2)同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA、第VA族元素第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能由大到小的顺序为F>N>O>C。
(3)镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，是因为在反应过程中电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(辐射)的形式释放能量。
(4)由Mn2+转化为Mn3+时，3d轨道由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态，需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d轨道由不稳定的3d6状态转变为稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对较少。
(5)第三周期的元素中，电负性最大的元素是Cl，常温下第三周期8种元素单质只有Cl2和Ar是气态，Cl2的沸点应高于Ar，则图中2对应氯气。
(6)根据表中所列的电离能数据及变化规律可知，该元素原子最外层电子数为3，所以该元素为Al元素。
【分析】
（1）26号元素按照能量最低原理、泡利不相容以及洪特规则进行书写核外电子排布式；
（2）第一电离能同周期从左到右逐渐增大；
（3）镁元素基态吸收能量后电子跃迁成激发态，在电子从高能级回归低能级轨道时释放能量，常以光的形式释放；
（4）3d轨道电子为半满状态，比较稳定；
（5）电负性同周期从左到右逐渐增大，同主族从上而下逐渐减小；
（6）根据上述分析，其最外层电子数是3，故元素是铝。