专题2 原子结构与元素性质 强化基础（含解析） 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》强化基础
一、单选题
1．X、Y、Z、R、Q为元素周期表前20号的五种主族元素，且原子半径依次减小，其中X 和Q同主族，X与Z、Y与Q原子的电子层数都相差2，X、Y原子最外层电子数之比为1：4，Z的最外层电子数是次外层的3倍。下列说法不正确的是
A．R和Q形成的化合物含有共价键且为强电解质 B．X和Z可形成X2Z、X2Z2等化合物
C．Y和Z形成的某种化合物具有空间网状结构 D．X的失电子能力比Q强
2．在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优良的合金，下列金属元素基态原子中未成对电子数最多的是
A．Cu B．Fe C．Cr D．Ni
3．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W位于第一周期，Y与W位于同一主族，X在地壳中含量最高，X、Y、Z形成的化合物YZX是“84”消毒液的有效成分。下列说法不正确的是
A．Z的第一电离能在同周期中最强 B．W、X可形成两种化合物
C．Y2X2中既含有离子键又含有共价键 D．YZX中Z的化合价为＋1价
4．由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子核外电子的可能状态是不连续的，因此各状态对应能量也是不连续的，这些能量值就是能级。能级是用来表达在一定能层(K、L、M、N、O、P、Q)上而又具有一定形状电子云的电子。下列说法中不正确的是
A．硫原子的L能层上有两个能级，分别为2s、2p
B．钠原子3s能级的电子跃迁至低能级时，最多出现5条谱线
C．灼烧含钾元素的物质时出现特征紫色是由电子的跃迁引起的
D．基态砷原子的最高能级为4p
5．W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期主族元素，W与X、Y与Z分别位于同一周期，化合物WX为常见的大气污染物，Y与Ⅹ同主族。下列说法正确的是
A．电负性： B．简单氢化物的键角：
C．原子半径： D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
6．下列各项叙述中，正确的是
A．在同一电子层上运动的电子，其自旋状态肯定不同
B．基态原子的价电子排布为 (n-1)dxnsy的元素的族序数一定为(x+y)
C．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，光谱仪摄取到吸收光谱
D．按照现有构造原理，理论上第八周期应有50种元素
7．氯水中存在：Cl2+H2OHCl+HClO，下列化学用语表达正确的是
A．中子数为20的氯原子：35Cl B．HCl的电子式：
C．HClO的比例模型： D．氧原子核外电子轨道表示式：
8．能层包含的能级数和最多能容纳的电子数分别为
A．2 2 B．2 8 C．3 8 D．3 18
9．下列说法中，正确的是
A．表示能级有两个轨道
B．处于最低能量的原子叫做基态原子
C．、、能级的轨道数依次增多
D．同一原子中，、、电子的能量逐渐减小
10．下列有关主族元素M、N非金属性强弱比较的说法中，正确的是
选项 事实 非金属性
第一电离能：M＞N M＞N
仅由M、N形成的化合物中M显负价 M＞N
N的含氧酸能制备M的含氧酸 M＜N
原子半径：M＞N M＜N
A．A B．B C．C D．D
11．下列各组元素各项性质的比较正确的是
A．第一电离能：B＞Al＞Ga
B．电负性：As＞Se＞Br
C．最高正价：F＞S＞Si
D．原子半径：P＞N＞C
12．下列有关化学用语使用表示不正确的是
A．氮原子的核外电子轨道表示式：
B．次氯酸的电子式：
C． 的名称为3-甲基戊烷
D．2-甲基丁烷的键线式：
13．中国科学院研究员研究双层电容器中储能行为时，运用到某种离子化合物结构如图所示。其中X、Y、Z、M、L、Q均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。M、Q同族且两种元素组成的某种阴离子在强酸性溶液环境下可以产生淡黄色沉淀;Y是有机物的基本骨架元素。下列结论正确的是
A．Y的氢化物沸点一定高于Z的氢化物
B．Z的含氧酸不一定属于强酸
C．简单离子半径大小的顺序为： Q>X>M>L
D．L的铵盐溶液能存放在玻璃试剂瓶中
14．下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是
A．Ca2+：1s22s22p63s23p6
B．F-：1s22s23p6
C．P：最外层电子排布图为
D．Cr：1s22s22p63s23p63d44s2
二、填空题
15．铁放置时间长了就会生锈。铁容易生锈，除了由于它的化学性质活泼以外，同时与外界条件也有很大关系。水分是使铁容易生锈的物质之一、然而，光有水也不会使铁生锈，只有当空气中的氧气溶解在水里时，氧在有水的环境中与铁反应，才会生成一种叫氧化铁的东西，这就是铁锈，铁生锈总的反应为4Fe+3O2+xH2O=2Fe2O3·xH2O。铁锈是一种棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落，一块铁完全生锈后，体积可胀大8倍。如果铁锈不除去，这海绵状的铁锈特别容易吸收水分，铁也就锈蚀的更快了。
(1)核素 Fe的核外电子数是_______
A． 56 B．30 C． 82 D． 26
(2)H和Na都属于元素周期表第ⅠA元素，它们原子结构中相同的是_______
A．最外层电子数 B．核外电子数 C．电子层数 D． 质子数
(3)判断O的非金属性比N强，不可依据的事实是_______
A．氨气在氧气中燃烧生成氮气 B．NO中N为+2价，O为-2价
C．沸点： H2O＞NH3 D．热稳定性H2O＞NH3
(4)硒位于元素周期表的第四周期第VIA族，关于硒元素性质推测正确的是_______
A．原子半径比硫小 B．最高化合价为+6
C．最高价氧化物的水化物酸性比硫的强 D． 常温常压硒的状态是液体
16．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
(1)上述八种元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的化合物是___________(填化学式)，③的基态原子核外电子的运动状态有___________种。
(2)④、⑤、⑥、⑧的简单离子半径由小到大的顺序是___________(填离子符号)。②③④三种元素中第一电离能最大的是___________(填元素符号)
(3)单质④有两种同素异形体，其中沸点高的是___________(填化学式)，原因是___________；④和⑤的氢化物所属的晶体类型分别为___________和___________。
17．回答下列问题：
(1)若元素X和Y的核电荷数都小于18，最外层电子数分别为n和(m-5)，次外层分别有(n+2)个和m个电子。据此推断元素X的名称为_______；Y的离子结构示意图为_______。
(2)不能比较或判断S、Cl的非金属性强弱的是_______(填字母)。
a.、的还原性
b.氯酸和硫酸的酸性
c.电子层数相同，S、Cl的原子半径
d.氯化氢和硫化氢溶液的酸性强弱
(3)原子序数为12、13、16、17的元素原子形成的简单离子，离子半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)_______。
(4)已知X为第IA族元素(第一到第四周期)，其原子序数为a，Y与X位于同一周期，且为第VIIA族元素，则Y的原子序数b与a所有可能的关系式为_______。
(5)推测52号元素在元素周期表中的位置为_______。
(6)碳的同位素12C、13C、14C与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为二氧化碳，可得二氧化碳分子的种数为_______。
18．回答下列问题
(1)基态二价铜离子的核外电子排布式为__________。已知高温下比更稳定，试从核外电子排布角度解释：__________________________。
(2)镍的基态原子的价电子的电子排布图(轨道表示式)为_____________________。
(3)铬是一种硬而脆、抗腐蚀性强的金属，常用于电镀和制造特种钢。基态原子中，电子占据最高能层的符号为__________，铬原子的价电子排布式为____________________________。
(4)钴元素的常见价态为和。写出价基态钴离子的价电子的电子排布图：________________。
(5)基态钒原子的价层电子排布式是________________。
(6)Mn的价电子排布式为____________。金属锰可导电、导热，有金属光泽和延展性，这些性质都可以用____________理论解释。
19．翡翠是玉石中的一种，其主要成分为硅酸铝钠-NaAI(Si2O6)，常含微量Cr、Ni、Mn、Mg、Fe等元素。回答下列问题：
(1)基态Cr原子的电子排布式为_______；Fe位于元素周期表的____区。
(2)翡翠中主要成分硅酸锚钠表示为氧化物的化学式为________，其中四种元素第一电离能由小到大的顺序是________。
(3)钙和铁部是第四周期元素，且原子的最外层电子数相同，为什么铁的熔沸点远大于钙？________。
(4)在硅酸盐中存在结构单元，其中Si原子的杂化轨道类型为________。当无限多个（用n表示）分别以3个顶角氧和其他3个形成层状结构时（如图所示），其中Si、O原子的数目之比为________。若其中有一半的Si被Al替换，其化学式为________。
(5)Cr和Ca可以形成种具有特殊导电性的复合氧化物，晶胞结构如图所示。该晶体的化学式为________，若Ca与O的核间距离为x nm，则该晶体的密度为_______g/cm3。
20．硫氰化钾（KSCN）是重要的化学试剂和药品。它易溶于水，水溶液呈中性。
完成下列填空：
（1）钾离子的电子式为______。碳原子的电子排布式为______；C和N的原子半径大小比较为C______N（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（2）如图装置所示是KSCN溶于水时的实验现象，该现象说明KSCN溶于水时会____（填“吸收”或“放出”）热量，则该溶解过程水合的热效应______（填“＞”、“＝”或“＜”）扩散的热效应。
（3）KSCN水溶液呈中性，则硫氰酸（HSCN）的电离方程式为__________________；硫氰化铵（NH4SCN）溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是______________。
（4）若用KSCN溶液检验氯化亚铁溶液是否变质，实验方法是_________________。
21．在原子序数1~18号元素中：（用化学式表示）
（1）与水反应最剧烈的金属是_____________。
（2）与水反应最剧烈的非金属单质是_____________。
（3）在室温下有颜色的气体单质是_______________________________。
（4）最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是_______________________________。
（5）除稀有气体外，原子半径最大的元素是____________，它的原子结构示意图是_______________。
（6）气态氢化物最稳定的物质是_______。
（7）写出四原子18电子且既含有极性键又含有非极性键的物质的分子式_______________，用电子式表示其形成过程_______________________________________________。
22．(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为___________、___________(填标号)。
A． B．
C． D．
(2)Li+与H 具有相同的电子构型，r(Li+)小于r(H )，原因是___________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】X、Y、Z、R、Q为元素周期表前20号的五种主族元素，且原子半径依次减小，Z的最外层电子数是次外层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则Z为O元素；X与Z原子的电子层数相差2，X只能处于第四周期，X、Y原子最外层电子数之比为1:4，X原子最外层电子数只能为1，Y原子最外层电子数为4，则X为K元素；X和Q同主族，Y与Q原子的电子层数也相差2，结合原子序数可知，Y只能处于第三周期、Q处于第一周期，则Q为H元素、Y为Si元素；R的原子半径小于O，则R为F元素。
【详解】A．由分析可知，R为F元素、Q为H元素，氟化氢含有共价键，但氟化氢为弱电解质，A错误；
B．X为K元素、Z为O元素，K和O可形成K2O、K2O2等化合物，B正确；
C．Y为Si元素、Z为O元素，二氧化硅，属于原子晶体，具有空间网状结构，C正确；
D．X为K元素、Q为H元素，K的失电子能力比H强，D正确；
答案选A。
【点睛】本题考查结构性质位置关系应用，推断元素是解题关键，Z的排布特点是推断突破口，难度中等。
2．C
【详解】A．基态Cu的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，未成对电子数是1个；
B．基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，未成对电子数是4个；
C．基态Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，未成对电子数是6个；
D．基态Ni的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，未成对电子数是2个；
答案选C。
3．A
【分析】X在地壳中含量最高，则X为O元素，YZX是“84”消毒液的有效成分，即NaClO，所以Y为Na元素，Z为Cl元素，W位于第一周期，Y与W位于同一主族可知，W为H元素。
【详解】A．同一周期中稀有气体元素的第一电离能最大，A错误；
B．H元素和O元素可以形成水和双氧水两种化合物，B正确；
C．Na2O2中含有钠离子和过氧根形成的离子键，含有O原子之间形成的共价键，C正确；
D．NaClO中Na为+1价，O的电负性大于Cl，为-2价，所以Cl为+1价，D正确；
综上所述答案为A。
4．B
【详解】A．硫原子核外有3个电子层，其中L层为第二层，该能层上有两个能级，分别为2s、2p，故A正确；
B．钠原子3s能级的电子跃迁至低能级，可以是3s到2p、3s到2s、3s到1s、2p到2s、2p到1s以及2s到1s，因此最多会出现6条谱线，故B错误；
C．灼烧含钾元素的物质时，钾元素原子的核外电子由低能状态跃迁到高能状态，再由高能状态跃迁到低能状态时释放的能量与紫光的能量相同，从而呈现出紫色，故C正确；
D．基态砷原子核外有4个电子层，其中能量最高的能级为4p能级，故D正确；
故答案选B。
5．A
【分析】由题干信息可知，化合物WX为常见的大气污染物可能是CO或者NO，Y与Ⅹ同主族，则Y为S，W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期主族元素，W与X、Y与Z分别位于同一周期，Z为Cl，故W、X、Y、Z分别为C、O、S、Cl或者N、O、S、Cl，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，W为C或N，X为O，故电负性O＞N即，A正确；
B．由分析可知，W为C或N，X为O，则简单氢化物即CH4或者NH3，H2O，已知CH4为正四面体结构、NH3为三角锥形、H2O为V形，故它们的键角CH4＞NH3＞H2O即W＞X，B错误；
C．由分析可知，X为O，Y为S，则原子半径S＞O即Y＞X，C错误；
D．由分析可知， Y为S，Z为Cl，最高价氧化物对应的水化物的酸性HClO4＞H2SO4即Z＞Y，D错误；
故答案为：A。
6．D
【详解】A．同一电子层上运动的电子自旋状态可以相同，也可以不相同，如2p2上两个电子，根据洪特规则，自旋方向相同，故A错误；
B．基态原子的价电子排布为(n-1)dxnsy，元素如果位于ⅢB～ⅦB，其族序数为价电子的d、s能级含有电子数目之和，即族序数一定为x+y，如果位于ⅠB～ⅡB，族序数等于价电子排布中s能级上电子，即族序数为y，故B错误；
C．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2，3s上的电子获得能量跃迁到3p，是由基态转化成激发态，原子吸收能量，光谱仪摄取到吸收光谱，故C错误；
D．第八周期，填充电子的轨道有8s、8p、7d、6f、5g，其中原子轨道s有1个、p有3个、d有5个、f有7个、g有9个，共25个轨道，根据泡利不相容原理，一共可以放50个电子，因此有50种元素，故D正确；
答案为D。
7．C
【详解】A．中子数为20的氯原子为37Cl，A错误；
B．HCl为共价化合物，电子式为，B错误；
C．HClO中O原子在中间，氢原子半径最小，O原子次之，氯原子半径最大，HClO的空间构型为V形，C正确；
D．氧原子核外电子轨道表示式为，D错误；
故答案选C。
8．D
【详解】M能层有s、p、d三个能级，s能容纳2个电子，p能容纳6个电子，d能容纳10个电子。所以最多能容纳的电子数为18个。
故选D。
9．B
【详解】A．能级都有三个轨道，指3能级上只有2个电子，A错误；
B．基态原子能量最低，激发态原子能量较高，B正确；
C．、、能级的轨道数都是3个，C错误；
D．同一原子中，、、电子的能量逐渐增大，D错误；
故选B。
10．B
【详解】A．元素第一电离能越大，其非金属性不一定越强，如第一电离能N＞O，但非金属性O＞N，A错误；
B．仅由M、N形成的化合物中M显负价，则说明M对共用电子对的吸引能力比N强，即M的非金属性强于N，B正确；
C．N的含氧酸能制备M的含氧酸，一般可以说明N的含氧酸的酸性强于M的含氧酸，但只有最高价含氧酸的酸性才与其非金属性一致，C错误；
D．同主族元素或同周期元素比较，原子半径越小，非金属性越强，非同主族元素或同周期元素则无法比较，D错误；
故答案为：B。
11．A
【详解】A．同主族从上到下金属性增强，金属性越强，第一电离能越小，则第一电离能：B＞Al＞Ga，故A正确；
B．同周期从左向右非金属性增强，非金属性越强，电负性越大，则电负性：Br＞Se＞As，故B错误；
C．F无正价，故C错误；
D．同主族元素电子层越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径减小，则原子半径为P＞C＞N，故D错误；
故选A。
12．B
【详解】A．氮原子为7号元素，核外有7个电子，根据洪特规则、泡利原理，能量最低原理，轨道表示式：，故A正确；
B．HClO的中心O原子分别与H原子和Cl原子形成共价键，其电子式为 ，故B错误；
C．该分子中最长链上有5个碳原子、甲基位于3号碳原子上，其名称为3-甲基戊烷，故C正确；
D．2-甲基丁烷的结构简式为：(CH3)2CHCH2-CH3，省略氢原子且端点和折点表示C原子，得出键线式为： ，故D正确；
故选：B。
13．B
【分析】X、Y、Z、M、L、Q均为短周期主族元素且原子序数依次增大，其中Y是有机物的基本骨架元素，则Y为C元素；化合物结构中X形成+1价阴离子，且原子序数小于Y(碳)，故X为Li；M、Q同族且化合物结构中M形成2个共价键、Q形成6个共价键，两种元素组成的某种阴离子在强酸性溶液环境下可以产生淡黄色沉淀，该阴离子为S2O，故M为O元素、Q为S元素；Z的原子序数介于碳、氧之间，故Z为N元素；化合物结构中Y(碳)形成4个共价键，即L形成1个共价键，L的原子序数大于氧、小于硫，故L为F元素。
【详解】A．Y的氢化物为烃类物质，有气态、液态、固态三种状态，固态、液态烃的沸点比NH3高，故A错误；
B．Z为N元素，N的含氧酸有HNO3、HNO2，HNO3是强酸，HNO2是弱酸，故B正确；
C．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，而离子的电子层越多，离子半径越大，故离子半径： S2->O2->F->Li+，故C错误；
D．L的铵盐为NH4F，溶液中F-水解生成HF，HF能与玻璃中的SiO2反应而腐蚀玻璃，故D错误；
故选B。
14．A
【详解】A．Ca为20号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则Ca2+的电子排布式为1s22s22p63s23p6，A正确；
B．F为9号元素，F-的核外有10个电子，电子排布式为1s22s22p6，B不正确；
C．P的价电子排布为3s23p3，根据洪特规则，最外层电子排布图为，C不正确；
D．Cr为24号元素，电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1(应符合洪特规则)，D不正确；
故选A。
15． D A C B
【详解】(1)核素左下角的数字表示的是原子序数，又是核外电子数，则核素 Fe的核外电子数是26，
故答案为：D；
(2)同主族元素具有相同的最外层电子数，则H和Na都属于元素周期表第ⅠA元素，它们原子结构中相同的是最外层电子数，
故答案为：A；
(3) A．氨气在氧气中燃烧生成氮气 ，说明氧气的氧化性大于氮气，则 O的非金属性比N强，故A不选；
B．NO为共价化合物，其中N为+2价，O为-2价，说明O原子对共用电子对的吸引力较强，可以证明O的非金属性强于N，故B不符合题意；
C．沸点： H2O＞NH3是物理性质，不能判断元素的非金属性强弱，故C选；
D．非金属性越强，气态氢化物的稳定性越大，热稳定性H2O＞NH3，可以判断O的非金属性比N强，故D不选；
故答案为：C；
(4) A．同主族从上到下原子半径逐渐增大，硒原子半径比硫大，故A错误；
B．硒是第ⅥA族元素，最高化合价为+6，故B正确；
C．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则最高价氧化物的水化物酸性比硫的弱，故C错误；
D． 常温常压下，硒的状态是固体，故D错误；
故答案为：B。
16．(1) HClO4 7
(2) Al3＋＜ Na＋＜ O2-＜ Cl- N
(3) O3 O3相对分子质量较大，范德华力大 分子晶体 离子晶体
【分析】根据元素周期表，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Cl元素。
【详解】（1）非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，最高价氧化物的水化物酸性最强的化合物是HClO4；③是N元素，N原子核外有7个电子，基态原子核外电子的运动状态有7种。
（2）电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子半径由小到大的顺序是Al3＋＜ Na＋＜ O2-＜ Cl-。同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于相邻元素，C、N、O三种元素中第一电离能最大的是N；
（3）O有两种同素异形体O2、O3，O3相对分子质量较大，范德华力大，所以沸点高的是O3；O的氢化物是H2O，H2O是分子晶体，Na的氢化物是NaH，NaH是离子晶体。
17．(1) 硫
(2)bd
(3)
(4)或
(5)第5周期第VIA族
(6)18
【解析】(1)
元素X和Y的核电荷数均小于18，最外层电子数分别为n和(m-5)，次外层有(n+2)个和m个电子，次外层可能为2或8，当次外层为2时m=2，Y最外层为-3不符，所以次外层为8，则m=8，n=6，则最外层X为6，Y为3，所以X为S，Y为Al。故答案为：硫；。
(2)
a.的还原性强于的还原性，即S的氧化性弱于Cl2，可以证明硫的非金属性弱于氯；b.氯酸不是氯的最高价的氧化物的水合物，不能证明非金属性强弱；c.同周期元素，核电荷数越大半径越小非金属性越强，故电子层数相同，S、Cl的原子半径的大小可以证明非金属性的强弱；d.氯化氢和硫化氢溶液的酸性强弱不能证明非金属性强弱；故选bd。
(3)
电子层数越多，半径越大，相同电子层的微粒，核电荷数越大，半径越小，所以半径大小顺序为。
(4)
若X位于第二、三周期，则b=a+6，若X位于第四周期，则b=a+16。
(5)
52号元素是Te，Te位于元素周期表第五周期VIA族。
(6)
由氧的同位素有16O、17O、18O，碳的同位素有12C、13C、14C，在1个二氧化碳分子中含有1个C原子和两个O原子，采用树状分类法分析讨论如下：①若二氧化碳分子中的O原子相同，则16O可分别与12C、13C、14C构成氧化碳，即存在3种二氧化碳；同理17O、18O各3种，共3+3+3=9种；②若分子中的C原子相同，O原子不同，则12C可分别与16O17O、17O18O、16O18O构成二氧化碳，即存在3种二氧化碳；同理，13C、14C分别形成3种二氧化碳；所以共形成3+3+3=9种二氧化碳；综上两种情况，可得二氧化碳分子的种数为9+9=18种。
18．(1) (或) 亚铜离子的价电子排布式为，核外电子处于稳定的全充满状态
(2)
(3) N
(4)
(5)
(6) 电子气
【详解】（1）基态铜原子的电子排布式为，则基态二价铜离子的电子排布式为；铜原子失去一个电子后形成的亚铜离子的核外电子排布式为，轨道处于稳定的全充满状态，难失去电子，所以高温下比稳定；故答案为：；亚铜离子的价电子排布式为，核外电子处于稳定的全充满状态。
（2）是28号元素，基态Ni原子的电子排布式为，其价电子的电子排布图为；故答案为：。
（3）是24号元素，基态Cr原子的电子排布式为，价电子排布式是，最高能层是第4层，用N表示；故答案为：N；。
（4）Co是27号元素，Co原子核外电子排布式为，则价基态钴离子的价电子排布式是，价电子的电子排布图为；故答案为：。
（5）V原子核外有23个电子，基态V原子的电子排布式为，其基态原子的价层电子排布式为；故答案为：。
（6）是25号元素，基态Mn原子的电子排布式为，其价电子排布式为，电子气理论是把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中，电子气理论可以解释金属可导电、导热，有金属光泽和延展性；故答案为：；电子气。
19．(1) [Ar] 3d54s1 d区
(2) Na2O·Al2O3·4SiO2 Na＜Al＜Si＜O
(3)Fe的核电荷数较大，核对电子的引力较大，故Fe的原子半径小于Ca，Fe的金属键强于Ca
(4) sp3 2︰5
(5) CaCrO3
【详解】（1）Cr为24号元素，根据核外电子排布规律基态Cr原子的电子排布式为[Ar] 3d54s1，Fe为26号元素，位于第三周期第VIII族，也就是元素周期表的d区。
（2）硅酸铝钠中Na为+1价， Al为+3价， Si为+4价，O为-2价，所以表示为氧化物的化学式为Na2O·Al2O3·4SiO2；非金属性越强第一电离能越大，同一周期的元素自左向右第一电离能增大，因此Na、 Al、 Si、O 四种元素第一电离能由小到大的顺序是Na＜Al＜Si＜O。
（3）钙和铁处于同一周期，但铁的核电荷数大于钙，对最外层电子的吸引能力强，使最外层电子越靠近原子核，导致铁的原子半径小于钙，因此金属键强于钙，所以铁的熔沸点远大于钙。
（4）在硅酸盐中，硅酸根（）为正四面体结构，每个Si与周围4个O形成4个σ键，Si无孤电子对，所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式；每个四面体通过三个氧原子与其他四面体连接形成层状结构，因而每个四面体中硅原子数是1，氧原子数＝1＋3×＝，即Si与O的原子个数比为2:5，化学式为(Si2nO5n)2n－，若其中一半的Si被Al替换，其化学式为。
（5）根据晶胞结构图和均摊法可知，晶胞中O原子数为×6=3，Ca原子数为×8=1，Cr原子数为1，则化学式为CaCrO3；设晶胞的边长为acm，由于Ca与O的核间距离为xnm，则2a2=4x2，所以a=cm, CaCrO3的式量为140，因此一个晶胞的质量m=g，而晶胞的体积V=cm3，所以该晶体的密度ρ=== g/cm3。
【点睛】为正四面体结构，中心原子Si原子采取了sp3杂化，通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。
20． K+ 1s22s22p2 > 吸收 < HSCN = H＋＋SCN－ c(SCN－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－) 取样，向其中滴加KSCN溶液，若变血红色，证明FeCl2溶液已经变质，若不变红，则未变质
【详解】（1）钾离子的电子式为K+；碳为６号元素，原子的电子排布式为1s22s22p2；同周期元素原子从左到右依次减小，故C和N的原子半径大小比较为C＞N；（2）U形管中品红溶液左高左低，说明吸滤瓶中压强减小，从而说明KSCN溶于水时会吸收热量，则该溶解过程水合的热效应＜扩散的热效应；（3）KSCN水溶液呈中性，则硫氰酸（HSCN）为强酸，其电离方程式为HSCN ＝ H＋＋SCN－；硫氰化铵（NH4SCN）溶液中由于铵根离子水解使溶液呈酸性，则各种离子浓度由大到小的顺序是c(SCN－)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)；（4）若用KSCN溶液检验氯化亚铁溶液是否变质，实验方法是取样，向其中滴加KSCN溶液，若变血红色，证明FeCl2溶液已经变质，若不变红，则未变质。
21． Na F2 F2、Cl2 HClO4 Na HF H2O2
【详解】(1)金属越活泼，越易与水反应，则与水反应最剧烈的金属是Na；
(2)非金属越活泼，越易与水反应，则短周期与水反应最剧烈的非金属单质是F2；
(3)短周期元素的单质，在室温下有颜色的气体单质是F2、Cl2 ，分别为浅黄绿色和黄绿色；
(4)最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4；
(5)同周期主族元素，随核电荷数增大，原子半径减小，则除稀有气体外，原子半径最大的元素是Na，它的原子结构示意图是；
(6)非金属性越强，气态氢化物越稳定，气态氢化物最稳定的物质是HF；
(7)短周期组成的四原子18电子且既含有极性键又含有非极性键的物质的分子式为H2O2，用电子式表示其形成过程为。
点睛：元素金属性性强弱的判断依据：①金属单质跟水(或酸)反应置换出氢的难易程度．金属单质跟水(或酸)反应置换出氢越容易，则元素的金属性越强，反之越弱；②最高价氧化物对应的水化物--氢氧化物的碱性强弱．氢氧化物的碱性越强，对应金属元素的金属性越强，反之越弱；③还原性越强的金属元素原子，对应的金属元素的金属性越强，反之越弱．(金属的相互置换)；
22． D C Li+核电荷数较大
【详解】(1)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D项排布能量最低；选项C中有2个电子处于2p能级上，能量最高。
(2)由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此r(Li+)小于r(H )