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、选择题
1．下列各能层，不包含d能级的是
A．L能层 B．M能层 C．N能层 D．O能层
2．X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素，W的s能级电子数量比p能级的少1个且s能级上有一个未成对电子；Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，A、B、C分别为X、Y、Z形成的二元化合物，D、M分别为Y、Z元素形成的单质，相互转化关系如图。下列说法正确的是
A．氢化物的沸点：
B．第一电离能：
C．B是酸性氧化物
D．A中所有原子最外层都满足8电子结构
3．NaBH4、LiAlH4是有机合成中常见还原剂，其中H均为价。NaBH4与水可发生反应：NaBH4+4H2O=NaB(OH)4+4H2↑。下列说法正确的是
A．电负性：
B．简单离子半径：r(Li+)＞r(H-)
C．碱性强弱：NaOH＜Al(OH)3
D．NaBH4与水反应每生成标准状况下11.2LH2，转移电子的物质的量为1mol
4．某物质的结构简式如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，Z是同周期原子半径最小的原子，W的原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列说法正确的是
A．Z的单质能与水发生置换反应
B．W的最高价含氧酸是一种强酸
C．简单离子的半径：Z>Y
D．最简单氢化物的稳定性：X>Y>Z
5．醋酸锰的化学式为，是一种重要的有机物，也是易溶于水和乙醇的盐。主要用作聚酯切片和PTA生产的催化剂，可用和金属Mn制备。下列说法正确的是
A．Mn元素位于周期表ds区
B．一分子中含8个键
C．因为醋酸锰属于有机物，因此醋酸锰是非电解质
D．醋酸锰在一定条件下可以被氧化
6．X的最高价含氧酸的化学式为，则其气态氢化物的化学式为
A． B． C． D．
7．下列叙述错误的是
A．16O、18O属于同一种元素，它们互为同位素
B．D和T是不同的核素，它们的质子数相等
C．14C和14N的质量数相等，它们的中子数不等
D．6Li和7Li的电子数相等，中子数也相等
8．磷酸亚铁锂(LiFePO4)电极材料主要用于各种锂离子电池。下列说法正确的是
A．Li位于周期表p区
B．的价层电子轨道表示式为：
C．基态P原子的未成对电子数为5
D．基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图是球形的
9．玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，根据对它们的理解，下列叙述中正确的是
A．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动
B．、、的轨道相互垂直，能量不同
C．钒原子核外有4种形状的原子轨道
D．从空间角度看，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道
10．下列化学用语表述正确的是
A．氢氧根离子的电子式是
B．次氯酸的结构式为
C．空间填充模型 可以表示分子或分子
D．基态N原子的价电子轨道表示式为
11．下列各原子或离子的电子排布式错误的是
A．： B．F：
C．： D．：
12．化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A．葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
B．焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关
C．用氯化铁溶液刻蚀印刷铜板，铜与FeCl3发生了置换反应
D．“蜡炬成灰泪始干”中古人所用“蜡炬”的主要成分为有机高分子
13．硒是人体必需的微量元素，它能有效提高人体免疫机能，抑制癌症和心脑血管等疾病的发病率。下列有关说法正确的是
A．硒元素位于元素周期表S区
B．硒的基态原子核外电子排布中共有7个能级
C．硒的氧化物只有一种
D．硒是第四周期第VIA族元素
14．X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，已知X的原子半径在短周期元素中最小，Y、Z、W、R为同周期元素，Y的最外层电子数是电子层数的2倍。下列有关说法错误的是
A．最高正价：R>W>Z>Y
B．X、Z可以形成同时含有极性键与非极性键的化合物
C．由Z、W形成的阴离子在水中可能促进水的电离短
D．由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物中可能含有离子键
15．下列化学用语正确的是
A．乙酸分子的比例模型：
B．异丁烷的键线式：
C．碳原子的核外电子排布图：
D．氯离子(Cl-)的结构示意图：
二、填空题
16．基态钠原子中，其占据的最高能层的符号是_____，该能层对应的能级有______。
17．请利用原子结构的知识回答下列问题。
(1)预测：金属钠和金属铝哪一种更容易与氟气反应_______？为什么_______？
(2)元素的化合价与原子的电子层结构，特别是最外层电子数有关。请尝试概括核电荷数为1~20的元素的化合价与元素原子最外层电子数之间的关系_______。
18．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①~⑨在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
1 ①
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
(1)①、④、⑤三种元素形成既含离子键又含极性共价键的化合物，该化合物的电子式___________。
(2)写出元素②的单质与元素⑧最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式：___________。
(3)能说明⑧的非金属性比⑨的非金属性___________(填“强”或“弱”)的事实是___________(用化学方程式说明)。
(4)①和③形成的18电子的化合物甲是一种应用广泛的化工原料，写出甲的结构式___________。实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备甲，反应的化学方程式为___________。
(5)由表中①～⑧中的一种或几种元素形成的常见物质A、B、C可发生以下反应(副产物已略去)，试回答
若X是强氧化性单质，则A不可能是___________(填序号)。
a．S b．Al c．Na d．Si e．NH3
19．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下实验。请回答下列问题：
（1）将钠、镁单质各0.1 mol分别投入到足量的水中，与水剧烈反应的是__________（填化学式），说明金属性Na__________（填“>”“=”或“<”）Mg。
（2）将钠、镁、铝单质各0.1 mol分别投入到足量的同浓度盐酸中，试预测实验结果：__________（填化学式，下同）与盐酸反应最剧烈，__________与盐酸反应产生的气体最多。
20．(1)s电子的原子轨道呈___________形，每个s能级有___________个原子轨道；p电子的原子轨道呈___________形，每个p能级有___________个原子轨道。
(2) 基态铝原子核外共有___________种不同能级的电子，有___________种不同运动状态的电子。
21．铁及其化合物在生产、生活中存在广泛用途。
(1)基态铁原子电子排布式为___，自然界中存在的54Fe和56Fe，它们互称为__。
(2)将铁片放入冷浓硫酸中，片刻后将铁片移入硫酸铜溶液中，发现铁片表面无明显变化，原因是___。通常证明某溶液中含Fe3+的实验步骤是__。
(3)SO2有强还原性，写出其与FeCl3溶液反应的离子方程式___。若有0.4molFeCl3发生反应，则需要标准状况下的SO2__升。
(4)发黄的深井水通常含Fe3+，若向水中加入Na2CO3溶液，则产生红褐色沉淀和无色无味的气体。写出相应的离子方程式___。
22．有A、B、C、D四种短同期元素，最高正价依次为+1、+4、+5、+7，其核电荷数按B、C、A、D的顺序增大。已知B、C的次外层电子数为2，D、A的次外层电子数均为8，且A、D原子的电子层数相同。请回答：
（1）写出A、B、C、D的元素符号：A___、B___、C___、D___。
（2）画出A的原子结构示意图：___；
（3）写出AD的电子式：___；
（4）写出A、C的最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式：__。
23．已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，F是第四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；C元素原子的价层电子排布是；D元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；E与D的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数。F元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对。
(1)请用元素符号完成下列空白：
①元素：A___________、D___________、F___________
②B、C两种元素第一电离能的大小关系为：___________
(2)元素F的基态价层电子排布式是：___________
(3)下表是A～F元素中某种元素的部分电离能，由此可判断该元素是___________
电离能() I1 I2 I3 I4 I5
某种元素 578 1817 2745 11575 14830
(4)F元素位于周期表的___________区。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．L能层包含2s、2p能级，A正确；
B．M能层包含3s、3p、3d能级，B错误；
C．N能层包含4s、4p、4d、4f能级，C错误；
D．O能层包含5s、5p、5d、5f、5g能级，D错误；
故选A。
2．A
【分析】X、Y、Z、W为原子序数递增的四种短周期元素，W的s能级电子数量比p能级的少1个且s能级上有一个未成对电子，则电子排布式为1s22s22p63s1，为Na元素；Z的原子序数等于X、Y原子序数之和，A、B、C分别为X、Y、Z形成的二元化合物，D、M分别为Y、Z元素形成的单质，相互转化关系图可知A为NH3，B为NO，C为NO2,D为N2,M为O2，则X、Y、Z、W分别为H、N、O、Na等元素。
解析：A．NaH为离子晶体，H2O2或H2O均为分子晶体，氢化物的沸点：，选项A正确；
B．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是N＞O，选项B错误；
C．B为NO，属于不成盐氧化物，选项C错误；
D．A为NH3，N原子最外层满足8电子结构，H原子最外层满足2电子结构，选项D错误；
答案选A。
3．A
解析：A．已知电负性是衡量一个元素对电子对的吸引能力，电负性大一方显负价，根据题干信息可知，NaBH4、LiAlH4是有机合成中常见还原剂，其中H均为价，B、Al为同一主族元素，从上往下，电负性依次减小，故电负性：，A正确；
B．Li+、H-具有相同的核外电子排布，且Li的核电荷数比H大，故简单离子半径：r(Li+)＜r(H-)，B错误；
C．已知Na、Al是同一周期元素，从左往右，元素的金属性依次减弱，其最高价氧化物对应水化物的碱性也依次减弱，故碱性强弱：NaOH＞Al(OH)3，C错误；
D．根据反应方程式NaBH4+4H2O=NaB(OH)4+4H2↑可知，每生成4mol H2转移电子4mol，故NaBH4与水反应每生成标准状况下11.2L即=0.5mol H2，转移电子的物质的量为0.5mol，D错误；
故答案为：A。
4．A
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素；Z是同周期原子半径最小的原子，W能形成5个共价键，且原子序数大于Z，则W为磷、Z为氟；Y能形成2个共价键，为氧；W的原子序数等于X与Z的原子序数之和，则X为碳。
解析：A．氟气和水反应生成氧气和氟化氢，为置换反应，故A正确；
B．磷酸为中强酸，不是强酸，故B错误；
C．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；简单离子的半径：ZD．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，最简单氢化物的稳定性：Z>Y>X，故D错误；
故选A。
5．D
解析：A．Mn为第四周期第ⅦB族，元素位于周期表d区，故A错误；
B．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，一分子中含7个键，故B错误；
C．电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物；非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物；酸、碱、盐、金属氧化物等均属于电解质；醋酸锰属于盐，是电解质，故C错误；
D．醋酸锰中锰元素化合价处于低价态，能够升高发生氧化反应，在一定条件下可以被氧化，故D正确；
故选D。
6．B
解析：已知X的最高价含氧酸的化学式为，又H的化合价为+1价，O的化合价为-2价，根据化合物中各元素的化合价之和为0可得X元素的最高正化合价为+[2(2n-2)-n]=+(3n-4)，则其最低负化合价为+(3n-4)-8=-(12-3n)，因此其气态氢化物的化学式为，故答案选B。
7．D
解析：A．16O、18O为O元素的两种不同核素，属于同种元素，互为同位素，A正确；
B．D和T是氢元素的不同的核素，质子数均为1，B正确；
C．14C和14N的质量数相等均为14，14C的中子数为14-6=8，14N的中子数为14-7=7，二者中子数不同，C正确；
D．6Li的中子数为6-3=3，7Li的中子数为7-3=4，中子数不同，D错误；
综上所述答案为D。
8．B
解析：A．Li的价电子排布式为2s1，位于周期表s区，故A错误；
B．Fe2+的价电子排布式为3d6，价层电子轨道表示式为：，故B正确；
C．P原子的价电子排布式为3s23p3，其未成对电子数为3，故C错误；
D．O原子核外电子排布式为1s22s22p4，占据的最高能级为2p，电子云轮廓图是哑铃形，故D错误；
故选：B。
9．D
解析：A．s轨道是球形，描述的是电子云轮廓图，表示电子在单位体积内出现概率的大小，故A错误；
B．p能级有三个原子轨道，同一能层上的p轨道能量相同，、、能量相同，它们的差异是延伸方向不同，故B错误；
C．23号钒原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，有s、p、d三种能级，对应的原子轨道形状有3种，故C错误；
D．s轨道的空间形状为球形，2s轨道的半径大于1s，因此从空间上看，2s轨道包含了1s轨道，故D项正确；
综上所述，正确的是D项。
10．D
解析：A． 是羟基的电子式，不是氢氧根离子的电子式，A错误；
B． 次氯酸分子内氧原子分别与氢、氯原子各共用一对电子对，结构式为，B错误；
C．二氧化硅是共价晶体、不存在分子，二氧化碳分子呈直线形，则空间填充模型 可以表示分子，但不能表示，C错误；
D． 基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，则价电子轨道表示式为 ，D正确；
答案选D。
11．C
解析：A．K原子核外电子排布式为，K原子失去最外层1个电子变为，因此核外电子排布式为，故A项正确；
B．F原子核外有9个电子，根据能量最低原理可知F原子核外电子排布式为，故B项正确；
C．S原子核外有16个电子，得到2个电子后变为，根据能量最低原理可知核外电子排布式为，故C项错误；
D．Ar原子核外有18个电子，根据能量最低原理可知原子核外电子排布式为，故D项正确；
综上所述，错误的是C项。
12．B
解析：A．葡萄糖在酶的作用下发生分解为CO2和乙醇，A项错误；
B．焰火、激光均是高能级的电子跃迁到低能级释放光子，B项正确；
C．该反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2不属于置换反应，C项错误；
D．蜡烛的蜡为饱和的高级烷烃，不是有机高分子，D项错误；
故选B。
13．D
解析：A．硒为34号元素，有6个价电子，所以硒的价层电子排布式为4s24p4，硒元素位于元素周期表p区，选项A错误；
B．硒是34号元素，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，应含有8个能级，选项B错误；
C．由同主族元素硫存在两种氧化物SO2和SO3，可推得硒也有两种氧化物SeO2和SeO3，选项C错误；
D．硒元素位于元素周期表中第16列的ⅥA族，选项D正确；
答案选B。
14．A
【分析】已知X的原子半径在短周期元素中最小，X为H。Y的最外层电子数是电子层数的2倍，Y为C。Y、Z、W、R为同周期元素，Z为N，W为O，R为F。
解析：A．R为F，无最高正化合价，A错误；
B．X、Z可以形成同时含有极性键与非极性键的化合物N2H4，B正确；
C．由Z、W形成的阴离子如，在水中可能促进水的电离，C正确；
D．由X、Y、Z、W四种元素形成的化合物中可能含有离子键，如碳酸铵、碳酸氢铵等，D正确；
故选A。
15．D
解析：A．比例模型是用一定大小的球体来表示不同的原子的模型；球棍模型是用球表示原子和用棍表示化学键的模型；图示为乙酸分子的球棍模型，A错误；
B．图示为异戊烷的键线式，B错误；
C．洪特规则：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相同；碳原子的核外电子排布图： ，C错误；
D．氯离子是17号元素氯原子得到1个电子后形成的离子，图示正确，D正确；
故选D。
二、填空题
16． M 3s、3p、3d
解析：钠为第11号元素，在第三周期，电子层数为3，能层符号是M，该能层对应的能级有3s、3p、3d。
17．(1) 钠 因为金属钠的金属性比金属铝强，更易失电子，因此金属钠更容易与氟气反应
(2)最高正化合价=最外层电子数，但是氧元素无最高正价，氟元素无正价；最低负化合价=最外层电子数-8，H最低负价为-1，金属无负价
解析：（1）金属钠更容易与氟气反应，因为金属钠的金属性比金属铝强，更易失电子，因此金属钠更容易与氟气反应；
（2）核电荷数为1~20的元素的化合价分为正价和负价，最高正化合价=最外层电子数，但是氧元素无最高正价，氟元素无正价；最低负化合价=最外层电子数-8，另外H最低负价为-1，金属无负价。
18．(1)
(2)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3) 弱 Cl2+H2S=2HCl+S↓
(4) 2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O
(5)bd
解析：根据元素周期表结构可知，①是H元素，②是C元素，③是N元素，④是O元素，⑤是Na元素，⑥是Al元素，⑦是Si元素，⑧是S元素，⑨是Cl元素，据此答题。
(1)H、O、Na三种元素形成既含离子键又含极性共价键的化合物是NaOH，该化合物的电子式：。
(2)元素②的单质C与元素⑧最高价氧化物的水化物H2SO4的浓溶液在加热条件下反应，化学方程式：C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(3)非金属性越强，其单质氧化性越强，又氧化剂的氧化性强于氧化产物，故可通过反应：Cl2+H2S=2HCl+S↓，Cl2是氧化剂，S是氧化产物，推断S的非金属性弱于Cl。
(4)H和N形成的18电子的化合物甲，是N2H4，其是一种应用广泛的化工原料，N2H4的结构式：；实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备N2H4，反应的化学方程式为：2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O。
(5)依题意，若X是强氧化性单质，将X认为O2，则，，，故A不可能是Al，答案选bd。
19． Na > Na A1
【分析】(1)根据金属的性质作答；
(2)同周期元素，随原子序数的增加，金属性减弱；等物质的量的金属与足量盐酸反应时，失电子数最多，反应产生的氢气最多。
解析：(1)Na与水剧烈反应，Mg与水在常温下几乎不反应，说明金属性，故答案为：Na；＞；
(2)因为钠的金属性是三者中最强的，所以钠与盐酸反应最剧烈；因为等物质的量的Na、Mg、Al分别与足量盐酸反应时，A1失电子数最多，反应产生的氢气最多，故答案为：Na；A1。
【点睛】本题重点(2)，金属性和非金属的对比，同周期元素，随原子序数的增加，金属性减弱，非金属增强。
20． 球 1 哑铃 3 5 13
解析：(1)s电子的原子轨道为，所以呈球形，每个s能级只能容纳自旋方向相反的2个电子，所以只有1个原子轨道；p电子的原子轨道为、、，从图中可以看出，p电子的原子轨道呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道。答案为：球；1；哑铃；3；
(2)基态铝原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，有1s、2s、2p、3s、3p共5种不同能级的电子，原子核外共有13个电子，则有13种不同运动状态的电子。答案为：5；13。
21． 1s22s22p63s23p63d64s2 同位素 钝化 取样滴加KSCN溶液，出现血红色，证明含Fe3+ SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+ 4.48 2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
解析：(1)铁元素为26号元素，所以基态铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；54Fe和56Fe为铁元素的不同核素，互为同位素；
(2)铁单质在冷的浓硫酸中发生钝化，形成致密氧化膜，阻止了铁与铜离子的反应；Fe3+可以和KSCN溶液反应显红色，检验Fe3+可取样滴加KSCN溶液，出现血红色，证明含Fe3+；
(3)Fe3+具有较强氧化性，SO2具有强还原性，所以铁离子可以将SO2氧化成SO，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+；根据离子方程式可知当0.4mol FeCl3发生反应时需要0.2molSO2，标况下体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L；
(4) Fe3+水解使溶液显酸性，CO水解使溶液显碱性，产生红褐色沉淀和无色无味的气体说明Fe3+和CO发生双水解，离子方程式为2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑。
【点睛】弱酸根离子和弱碱离子同时存在于溶液中能相互促进对方水解，使水解程度显著增大(甚至进行到底)，即双水解反应。
22． Na C N Cl NaOH+HNO3=NaNO3+H2O
【分析】短周期元素的最高化合价等于其所在的主族序数，所以A在第ⅠA族，B在第ⅣA族，C在第ⅤA族，D在第ⅦA族，又A、D的次外层电子数均为8，则A、D均为第三周期的元素，综合以上分析可知A为Na，D为Cl；B、C的次外层电子数为2，B、C在第二周期，B为C、C为N。以此分析解答此题。
解析：（1）短周期元素的最高化合价等于其所在的主族序数，所以A在第ⅠA族，B在第ⅣA族，C在第ⅤA族，D在第ⅦA族，又A、D的次外层电子数均为8，则A、D均为第三周期的元素，综合以上分析可知A为Na，D为Cl；B、C的次外层电子数为2，B、C在第二周期，B为C、C为N，所以A、B、C、D的元素符号依次为：Na、C、N、Cl；
（2）A为Na，原子序数为11，核内有11个质子，核外有3个电子层，电子数分别是2、8、1，原子结构示意图为：；
（3）AD为氯化钠，是离子化合物，电子式为：；
（4）A、C为Na、N元素，最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH和HNO3，二者发生中和反应生成盐和水，化学方程式为：NaOH+HNO3=NaNO3+H2O。
【点睛】元素的最高正化合价=最外层电子数=主族序数，最高正化合价与最低价的绝对值之和等于8。
23．(1) H Na Cu N＞O
(2)3d104s1
(3)Al
(4)ds
【分析】已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，F是第四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素，则A为H；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，则B为N；C元素原子的价层电子排布是，则C为O；D元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子，则D为Na；E与D的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数，则E为Al。F元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对，则F为Cu。
解析：（1）①根据前面分析得到元素：A为H、D为Na、F为Cu；故答案为：H；Na；Cu。
②同周期从左到右第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族元素大于第IIIA族元素，第VA族元素大于第VIA族元素，因此B、C两种元素第一电离能的大小关系为：N＞O；故答案为：N＞O。
（2）元素F为Cu，是29号元素，则Cu的基态价层电子排布式是：3d104s1；故答案为：3d104s1。
（3）下表是A～F元素中某种元素的部分电离能，从逐级电离能可以得出易失去前面3个电子，失去第4个电子时的电离能比失去第3个电子时大很多，说明第4个电子是次外层的电子，则由此可判断该元素是Al；故答案为：Al。
（4）元素F为Cu，是29号元素，则Cu的基态价层电子排布式是：3d104s1；则F(Cu)元素位于周期表的ds区；故答案为：ds