第1章 原子结构与元素性质 巩固练习 （含解析） 2022-2023学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2
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| 名称 | 第1章 原子结构与元素性质 巩固练习 （含解析） 2022-2023学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 205.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-30 22:35:17 | ||
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文档简介
第1章 原子结构与元素性质 巩固练习
一、单选题
1．下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是（ ）
A． B．
C． D．
2．下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是( )
A．1s22s22p63s2→1s22s22p63p2 B．1s22s22p33s1→1s22s22p4
C．1s22s2→1s22s12p1 D．1s22s22p1x →1s22s22p1 y
3．近日，温州大学王舜教授课题组与美国北德克萨斯大学ZhenhaiXia教授合作在杂原子掺杂碳的超级电容领域取得了新突破。下列C原子电子排布图表示的状态中能量关系正确的是( )
A．①=②=③=④ B．②>①>④>③
C．④>③>①=② D．④>③>①>②
4．某原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中错误的是
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．该元素原子共有 7个能级
D．该元素原子 M 电子层共有 8 个电子
5．下列各项叙述中，正确的是（ ）
A．Na、Mg、Al的未成对电子数依次增多
B．K+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6
C．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA 族，是 p 区元素
D．氮原子的最外层电子排布图：
6．春节期间，王亚平在太空绘制奥运五环，环中的试剂涉及X、Y、Z、W四种元素，已知X、Y、Z、W分布于前三个周期且原子序数依次增大，W在短周期主族元素中原子半径最大，X与W同一主族，Z元素的最外层电子数是电子层数的3倍，也是其它三种元素的最外层电子数之和，下列说法正确的是（ ）
A．工业上常采用电解饱和溶液的方法制备W
B．氢化物的沸点：Z>Y
C．简单离子半径：W>Z
D．空间站可采用W2Z2提供用于呼吸的气体并净化空气
7．已知X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4> H3XO4 ，下列判断正确的是( )
A．3种元素阴离子还原性按X、Y、Z的顺序增强
B．单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱
C．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强
D．原子半径按X、Y、Z的顺序增大
8．X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y在短周期主族元素中原子半径最大，Z原子的电子层数与最外层电子数相等，X与R同主族，R的最高正价与最低负价代数和为4。下列说法正确的是（ ）
A．简单氢化物的沸点：R>X
B．简单离子的半径：Y>Z>R
C．Z单质可以通过电解其熔融氧化物制取
D．Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的弱
9．中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( )
A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大
B．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7
C．H2O常温下为液态，H2S常温下也为液态
D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
10．下列轨道表示式能表示氮原子的最低能量状态的是（ ）
A． B．
C． D．
11．X、Y、Z、W四种元素是原子序数依次增大的短周期元素，X是原子半径最小的元素，Y元素的单质可以通过分离空气得到，且可使带火星的木条复燃，Z所在的周期数等于族序数，W的最高正化合价与最低化合价的和为4，下列判断正确的是（ ）
A．原子半径大小W>Z>Y
B．Z元素的最高价氧化物对应水化物是强碱
C．W元素的氧化物只有一种
D．X和Y元素可以形成原子个数比为1：1的共价化合物
12．下列元素中，原子半径最大的是（ ）
A．Na B．Mg C．Al D．Si
13．X、Y、Z、W为短周期主族元素，Z与W同主族，X、Y、Z同周期。W的气态氢化物比Z的稳定。X、Y为金属元素。Y阳离子的氧化性强于X阳离子。下列推断正确的是（ ）
A．X、Y、Z、W的原子半径依次减小
B．W与X形成的化合物只含离子键
C．若W与Y的原子序数相差5，则二者形成的化合物化学式就是Y2W3
D．W的氢化物的沸点一定高于Z的氢化物的
14．1828年德国化学家维勒首次合成了尿素[CO(NH2)2]。形成尿素的四种元素中电负性最大的是( )
A．H B．O C．N D．C
15．Q，X、Y，Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19．Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是（ ）
A．非金属性：X＞Q B．单质的熔点：X＞Y
C．简单氢化物的佛点：Z＞Q D．最高价含氧酸的酸性：Z＞Y
16．下列结论正确的是（ ）
①微粒半径：r(K+)>r(Al3+)>r(S2-)>r(Cl-)
②氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③还原性：I->Br->Cl->Fe2+
④氧化性：Cl2>S>Se>Te
⑤酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>H3BO3
⑥非金属性：O>N>P>Si
⑦金属性：BeA．①② B．①③ C．②④⑤⑥⑦ D．①③⑤
二、综合题
17．离子液体常被用作电化学研究的电解质、有机合成的溶剂和催化剂。如图为离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的结构简式，回答下列问题：
（1）该物质含有的化学键类型为 ；其中C原子的杂化轨道类型是 。
（2）大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子。如季铵阳离子(R4N+，即NH的H被烃基R取代)、带烃基侧链的咪唑、嘧啶等有环状含氮结构的有机铵正离子，请从配位键形成的角度来解释NH的形成(H++NH3=NH)： 。阴离子如四氯铝酸根(AlCl)是一种配离子，其中的配位原子是 ，配位体是 ；该阴离子中含有 个σ键，空间结构名称为 。
（3）LiBH4—LiI复合材料在低温下表现出较高的离子电导率，其中BH离子可以被PS离子部分取代。根据BH中元素的化合价判断，电负性H B(填“>”或“<”)，其中B原子的杂化轨道类型是 。PS离子的价层电子对互斥模型名称为 。
18．下表为元素周期表的前三周期。
回答下列问题：
（1）写出元素符号⑤ ，⑦ 。
（2）表中所列元素中，金属性最强的元素是 (填元素符号，下同)，非金属性最强的元素是 ；最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是 (填化学式)。
（3）①、②、③三种元素的原子半径最大的是 (填元素符号)；④号元素与⑧号元素形成化合物的电子式为 。
19．现有A、B、C、D、E五种元素，他们性质如下：
A 周期表中原子半径最小的元素
B 电负性最大的元素
C C的2p轨道中有三个未成对的单电子
D 原子核外电子数是B与C核外电子数之和
E E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物
请回答如下问题：
（1）基态E原子有 个未成对电子，二价E离子的核外电子排布式为 。
（2）A2D分子中D原子的杂化类型是 ，D的氧化物DO3分子空间构型为 。
（3）CA3极易溶于水，其原因主要是 ，试判断CA3溶于水后，形成CA3· H2O的合理结构： (填字母代号)， 推理依据是 。
（4）在ESO4溶液中滴入过量氨水，形成配合物的颜色为 ，反应的离子方程式为 。
（5）ZnD的晶胞结构如图1所示，在ZnD晶胞中，D2－的配位数为 。
（6）E与金形成的金属互化物结构如图2所示，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为 (用含a、NA的代数式表示)g· cm－3。
20．CO2甲烷化加快了能源结构由化石燃料向可再生碳资源的转变。
（1）CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。在一定的温度和压强条件下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知：
CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g) ΔH1=+206kJ·mol-1；
CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1。
则反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的ΔH3= kJ·mol-1
（2）催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示。
①Ni2+的基态电子排布式为 。
②高于320℃后，以Ni-CeO2为催化剂，CO2转化率略有下降，而以Ni为催化剂，CO2转化率却仍在上升，其原因是 。
③对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是 ，使用的合适温度为 。
（3）近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现CO2甲烷化，其工作原理如图所示。
①微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为 。
②如果处理有机物[(CH2O)n]产生标准状况下11.2L的甲烷，则理论上导线中通过的电子的物质的量为 。
三、推断题
21．前四周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，其相关性质如表所示：
A 基态原子核外有2个未成对电子
B 同周期中，占据的能级数最多，但所用的电子数最少
C 基态原子核外有2个未成对电子
D 同周期元素中，原子半径最大(不考虑稀有气体)
E C、E、F三种元素的价电子数相同
F 同周期元素中，基态原子的未成对电子数最多
回答下列问题：
（1）C元素基态原子核外电子有 种空间运动状态。画出E元素基态原子的价电子排布图： 。
（2）C和D可形成一种既含有共价键又含有离子键的化合物，该化合物的电子式为 。
（3）A，B，C，D四种元素电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
（4）写出一个化学方程式证明元素C和E的非金属性强弱： 。
（5）检验某物质或某溶液中是否含D元素的方法是 ，该方法的原理是 。
22．我国嫦娥五号探测器带回1.731kg月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似，土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，它们的最外层电子数之和为15，其中X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。回答下列问题：
（1）X的原子结构示意图为 ；Z在元素周期表中的位置是 。
（2）W的气态氢化物的稳定性 (填“大于”或“小于”)Z的气态氢化物的稳定性。
（3）W、X、Y的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)
（4）Y的最高价氧化物对应的水化物与同周期原子半径最大的元素的最高价氧化物对应的水物反应的离子方程式为 。
（5）下列事实能说明X比Y的金属性强的是____ (填标号)。
A．X元素的单质的熔点比Y元素的单质的熔点低
B．相同物质的量的X、Y分别与足量稀盐酸反应，Y产生的氢气比X的多
C．X的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Y的强
D．X、Y元素的单质分别与相同浓度的稀硫酸反应，X比Y剧烈
答案解析部分
1．C
A．为9号元素F的基态原子电子排布式，A项不符合题意；
B．为20号元素Ca的基态原子电子排布式，B项不符合题意；
C．该元素为O，其基态电子排布式为，为激发态电子排布式，C项符合题意；
D．为24号元素Cr的基态原子电子排布式，D项不符合题意；
故答案为：C。
原子的核外电子排布符合基态原子核外电子填充的能级顺序和能量最低原理、泡利不相容原理及洪特规则，原子处于基态。
2．B
A.原子中的电子从能量较高的轨道（激发态）跃迁到能量较低的轨道（基态或者低能态），多余的能量以光的形式出现，即形成发射光谱， 3s2→3p2 ，吸收能量，形成吸收光谱，A选项不符合题意；
B.在1s22s22p33s1→1s22s22p4中，3s1→2p4从高能态到低能态，释放能量，形成发射光谱，B选项符合题意；
C.从2s2→2p1 吸收能量，形成吸收光谱，C选项不符合题意；
D.2p →2p ，2Px与2Py空间伸展方向不同，轨道的能量相同， D选项不符合题意；
故答案为：B。
原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱需要的是电子由较高能级向较低能级跃迁，据此判断即可。
3．B
一种不同能级的能量不同，且2p＞2s＞1s，由题干信息可知，①是2s上的两个电子跃迁到2p上，②是1s上的两个电子跃迁到2p上，③为基态碳原子，④仅仅是2s上1个电子跃迁到2p上，故C原子电子排布图表示的状态中能量关系是②>①>④>③，
故答案为：B。
电子能量：1s<2s< 2p，2p轨道上电子越多，1s、 2s轨道上电子越少，其能量越高，据此解答。
4．D
A．该元素原子中共有2+8+13+2=25个电子，A不符合题意；
B．某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，能层序数最大值是4，所以该元素原子核外有4个能层，B不符合题意；
C．由基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2可知：该元素原子共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s7个能级，C不符合题意；
D．该元素原子M电子层共有2+6+5=13个电子，而不是8个电子，D符合题意；
故答案为：D。
基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，含有4个电子层，最外层电子数为2，原子序数为25，位于周期表第四周期VIIB族 。
5．B
A．根据构造原理可知基态Na、Mg、Al的核外电子排布式是1s22s22p63s1、1s22s22p63s2、1s22s22p63s13p1，原子核外未成对电子数分别是1、0、1，不是依次增多，A不符合题意；
B．K是19号元素，K+是K原子失去最外层的1个4s电子形成，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，B符合题意；
C．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IIIA 族，属于p区元素，C不符合题意；
D．N是7号元素，基态N原子核外电子排布式是1s22s22p3，原子核外最外层的3个2p电子分别占据3个轨道，而且自旋方向相同，故最外层电子排布图：，D不符合题意；
故答案为：B。
A.Na、Mg、Al的未成对电子数依次为1、0、1；
B.K为19号元素，失去最外层1个电子形成K+，根据构造原理书写其核外电子排布式；
C.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IIIA 族；
D.N原子最外层的3个2p电子分别占据3个轨道，而且自旋方向相同。
6．D
X、Y、Z、W分布于前三个周期且原子序数依次增大，W在短周期主族元素中原子半径最大，则W为Na元素；X与W同一主族，X为H元素；Z元素的最外层电子数是电子层数的3倍，则Z为O元素，最外层电子数也是其它三种元素的最外层电子数之和，则Y最外层电子数为6-1-1=4，Y为C元素；
A．W为Na，工业上常采用电解熔融氯化钠的方法制备钠，选项A不符合题意；
B．H2O中存在氢键，且碳的氢化物很多，没有说明最简单氢化物，无法比较两者氢化物的沸点，选项B不符合题意；
C．具有相同电子层结构的离子核电荷数越大半径越小，故简单离子半径：，O2->Na+，即WD．空间站可采用W2Z2，即过氧化钠提供用于呼吸的气体并净化空气，选项D符合题意；
故答案为：D。
W在短周期主族元素中原子半径最大，则W为Na元素，X与W同一主族，则X为H元素，Z元素的最外层电子数是电子层数的3倍，也是其它三种元素的最外层电子数之和，则Z为O元素，则Y的最外层电子数为4，则Y为C元素。
7．C
最高价含氧酸的酸性HZO4＞H2YO4＞H3XO4，说明非金属性Z＞Y＞X，则
A. 非金属性越强，单质的氧化性越强，对应离子的还原性越弱，则阴离子还原性按X、Y、Z的顺序减弱，A项不符合题意；
B. 非金属性越强，单质的氧化性越强，则单质的氧化性按X、Y、Z的顺序增强，B项不符合题意；
C. 非金属性越强，对应气态氢化物的稳定性越强，则气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强，C项符合题意；
D. X、Y、Z在周期表中的位置不确定，无法直接比较原子半径，D项不符合题意；
故答案为：C。
根据三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序判断三种元素的非金属性强弱顺序，再结合元素的性质进行分析即可。
8．C
A．因为水分子间存在氢键，则简单氢化物的沸点：H2O>H2S，故A不符合题意；
B．一般来说，简单离子的核外电子层数越多，离子半径越大；核外电子排布相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，则简单离子的半径：S2->Na+>Al3+，故B不符合题意；
C．铝单质可以通过电解熔融氧化铝制取，，故C符合题意；
D．金属性：Na>Al，则最高价氧化物对应的水化物碱性NaOH>，故D不符合题意；
故答案为：C。
Y在短周期主族元素中原子半径最大，则Y为Na元素，Z原子的电子层数与最外层电子数相等，则Z为Al元素，X与R同主族，R的最高正价与最低负价代数和为4，则X为O元素，R为S元素。
9．D
A．镁的3s轨道电子处于全充满状态，稳定性强，因此镁的第一电离能大于铝的第一电离能，选项A不符合题意；
B．F是最活泼的非金属，没有正价+7，选项B不符合题意；
C．水分子与分子间存在氢键，所以常温下H2O为液态，而H2S分子间无氢键，所以常温下为气态，选项C不符合题意；
D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO，选项D符合题意；
故答案为：D。
A.电离能的大小和轨道的全充满和半充满有关，半充满或者全充满电离能高
B.氟元素非金属性最强，只能得到电子，化合物中没有正价
C.常温下，水是液体，主要是水分子之间形成氢键
D.碳酸的酸性强于次氯酸
10．B
解：由于简并轨道（能级相同的轨道）中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，原子的能量最低，氮原子能量最低排布是： ，
故选B．
据原子核外电子排布原则：电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同是，能量最低，根据此原则，氮原子能量最低是： ．
11．D
A．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同的核电荷数越大原子半径越小，则原子半径：Z(Al)>W(S)> Y(O)，A不符合题意；
B．Z为Al，最高价氧化物对应水化物是Al(OH)3，是弱碱，B不符合题意；
C．W为S，氧化物有SO2、SO3等不止一种，C不符合题意；
D．X是H、Y为O，可以形成原子个数比为1：1的共价化合物是H2O2，D符合题意；
故答案为：D。
X是原子半径最小的元素，则X为H元素，Y元素的单质可以通过分离空气得到，且可使带火星的木条复燃，则Y为O元素，Z所在的周期数等于族序数，则Z为Al元素，W的最高正化合价与最低化合价的和为4，则W为S元素。
12．A
解：Na、Mg、Al、Si四种元素属于同周期元素，同周期元素自左而右原子半径减小，故原子半径Na＞Mg＞Al＞Si，所以Na的原子半径最大，故A正确；
故选A．
同周期元素自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，据此判断．
13．A
W、X、Y、Z为短周期元素，W、Z同主族，W的气态氢化物的稳定性比Z的气态氢化物的稳定性强，故W、Z为非金属，原子序数Z>W，W处于第二周期，Z处于第三周期，X、Y、Z同周期，X、Y为金属元素，X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性，则原子序数Y>X，且二者处于第三周期，X、Y、Z的原子序数Z>Y>X。A.W、Z同主族，原子序数Z>W，X、Y、Z同周期，X、Y、Z的原子序数Z>Y>X，所以原子半径大小顺序为X>Y>Z>W，所以A选项是符合题意的；
B.若W与X形成的化合物为过氧化钠，既含离子键又含共价键，故B不符合题意；
C.若W为N元素，Y为Mg元素，二者的原子序数相差5，二者形成化合物的化学式可能为Mg3N2，为Y3W2，故C不符合题意；
D.由上述分析可以知道，W处于第二周期，Z处于第三周期，若W为F，Z为Cl时，因为HF存在氢键，所以HF的沸点一定高于HCl的沸点，若W为碳，Z为硅的时候，W的氢化物的沸点低于Z的，故D不符合题意；
故答案为：A。
根据各种元素在周期表中的位置和相关物质的性质进行判断各种元素，然后结合元素周期律进行分析即可。
14．B
O与C、N处于同周期，同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，所以电负性：O>N>C；非金属性越强，电负性越大，所以电负性：O>N>C>H，B符合题意。
同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大
15．D
A．由分析可知，X是Al，Q是F（或O或N），同周期元素的非金属性从左到右逐渐增强，同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，所以非金属性是Q＞X，A不符合题意；
B．由分析可知，X是Al，Y是Si，Al属于金属晶体，Si属于原子晶体，原子晶体的熔点较高，所以单质熔点是Y＞X，B不符合题意；
C．由分析可知，Z是P或S或Cl，则其对应氢化物为PH3、H2S、HCl；Q是F或O或N，则其对应氢化物为HF、H2O、NH3，由于HF、H2O、NH3中含有氢键，则其沸点较高，所以氢化物沸点是Q＞Z，C不符合题意；
D．由分析可知，Z是P或S或Cl，Y是Si，元素的非金属元素越强，则其最高价含氧酸的酸性越强，而同周期元素的非金属性从左到右逐渐增强，所以最高价含氧酸酸性：Z>Y，D符合题意；
故答案为：D。
Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且Q与X、Y、Z位于不同周期，说明X、Y、Z位于同周期，而Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍，说明Q位于第二周期，则X、Y、Z位于第三周期，且Y原子最外层电子数为4，则Y是硅元素，X、Y相邻，说明X位于Y的左侧，即X是铝元素。这四种元素原子的最外层电子数之和为19，可算出Q与Z的最外层电子数之和为19-4-3=12。主族元素的最外层电子数最多为7，若Z是磷元素，则Q是氟元素；若Z是硫元素，则Q是氧元素；若Z是铝元素，则Q是氮元素。结合元素周期律进行分析。
16．C
①钾离子与氯离子、硫离子的电子层结构相同，核电荷数越多，离子半径越小，则微粒半径：r(S2－)＞r（Cl－)＞r(K+)＞r(Al3+)，①不符合题意；
②元素的非金属性越强，则氢化物的稳定性越强，所以氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4，②符合题意；
③非金属性越强，相应阴离子的还原性越弱，则离子的还原性：I－＞Br－＞Cl－。单质溴能氧化亚铁离子，则还原性Fe2+＞Br－，铁离子能把碘离子氧化为单质碘，则还原性I－＞Fe2+，因此还原性是I－＞Fe2+＞Br－＞Cl－，③不符合题意；
④元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，所以氧化性：Cl2＞S＞Se＞Te，④符合题意；
⑤非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则酸性：H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞H3BO3，⑤符合题意；
⑥同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下逐渐减弱，所以非金属性：O＞N＞P＞Si，⑥符合题意；
⑦同主族元素的金属性从上到下逐渐增强，同周期自左向右金属性逐渐减弱，所以金属性：Be＜Mg＜Ca＜K，⑦符合题意；
故答案为：C
①对于阴阳离子电子层数相同的情况，阴离子半径大于阳离子半径；
②同主族元素，从上到下氢化物稳定性减弱，同周期元素，从左到右氢化物稳定性增强；
③由非金属性强瑞比较对应离子还原性强弱；
④注意和元素周期表的联系；
⑤比较酸性强弱必须是最高价氧化物对应水化物；
⑥⑦由同主族和同周期的性质变化比较；
17．（1）离子键、共价键；sp3、sp2
（2）H+能接受孤电子对，NH3中的N提供孤电子对，两者形成配位键；Cl；Cl-；4；正四面体
（3）>；sp3；正四面体
(1)根据该物质的结构图，可知该物质含有的化学键类型为离子键、共价键；该物质中单键C原子的杂化轨道类型sp3、双键C原子的杂化轨道类型sp2；
(2)H+能接受孤电子对，NH3中的N提供孤电子对，H+、NH3形成配位键生成NH。AlCl中Cl-有孤电子对，配位原子是Cl，配位体是Cl-；配位键为σ键，该阴离子中含有4个σ键，中心原子价电子对数是4，无孤电子对，空间结构名称为正四面体。
(3)BH中B为+3价、H为-1价，所以电负性H>B，其中B原子价电子对数是，杂化轨道类型是sp3。PS中P的价电子对数是，价层电子对互斥模型名称为正四面体。
（1）注意结合结构图判断化学键，同时根据核外电子的排布确定杂化轨道的类型；
（2）（3）根据价电子的对数和有无孤对电子去判断空间结构。
18．（1）Mg；S
（2）Na；F；HClO4
（3）N；
（1）根据元素在周期表位置可知，⑤为第三周期ⅡA族的元素，为Mg元素；⑦为第三周期ⅥA族的元素，S元素，故答案为：Mg；S；（2）同周期从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，同主族从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，表中所列元素中，金属性最强的元素应在表的左下角，是Na；非金属性最强的元素应为右上角的非金属，应是F；元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，但F元素无最高价氧化物的水化物，故以上元素中，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，故答案为：Na；F；HClO4；（3）①、②、③分别为N、O、F，N、O、F是同周期元素，电子层数相同，核内质子数越多，其原子半径越小，由此半径最大的是N；④号元素与⑧号元素分别为Na、Cl，二者形成的化合物为NaCl，NaCl是由Na+、Cl-通过离子键形成的离子化合物，其电子式为： 。
（1）根据元素在周期表位置可知，①②③④⑤⑥⑦⑧所代表的元素分别为N、O、F、Na、Mg、Al、S、Cl；
（2）由同周期、同主族元素的金属性和非金属性强弱变化规律和判断方法可知，表中所列元素中，金属性最强的元素是Na，非金属性最强的元素应是F，Cl是最高价氧化物对应水化物酸性最强；
（3）根据同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，可得出原子半径最大的是N；④号元素Na与⑧号元素Cl形成化合物为离子化合物。
19．（1）1；1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
（2）sp3杂化；平面正三角形
（3）氨分子与水分子间形成氢键；b；一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根离子
（4）深蓝色；Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O
（5）4
（6）
根据表中五种元素的相关叙述，可知这五种元素分别是H、F、N、S、Cu。所以分析如下(1)铜的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，所以有1个未成对电子；则Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；(2)在H2S分子中，S原子的杂化类型为sp3；SO3分子为非极性分子，形成两个S=O和一个配位键，所以其空间构型为平面正三角形；(3)NH3极易溶于水，主要原因是氨分子和水分子间能够形成氢键；由于N元素的电负性大于O元素，所以NH3分子中的N元素更容易与H2O分子中H元素结合成键，因此NH3·H2O的合理结构为b，也可从NH3·H2O NH4++ OH-说明NH3·H2O的合理结构为b；(4)CuSO4溶液中滴入过量氨水,形成[Cu(NH3)4]2+使溶液呈深蓝色，反应的离子方程式为Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O；(5)由ZnS的晶胞结构分析可知，每个S2-周围等距最近的Zn2+有4个，即其配位为4；(6)由图2分析可知，该晶胞中的Cu原子数= =3，Au原子数为 =1，所以其化学式为AuCu3，则该晶胞的质量为m= g，其体积为V=a3×10-21 cm3，所以其密度为 g/cm3。
解题第一步：根据条件推导A、B、C、D、E五种元素分别是H、F、N、S、Cu
解题第二步：根据信息解题
(1)写出铜的基态电子排布式再解题
(2)H2S中，S原子的杂化类型为sp3；SO3为非极性分子
(3)根据（氨分子和水分子间能够形成氢键；N元素的电负性大于O元素）解题
(4)[Cu(NH3)4]2+呈深蓝色
(5)计算晶胞中原子个数：Zn离子为8×（1/8） +6×（1/2）=4,
(6)先确定化学式，Cu原子数= 6×（1/2） =3，Au原子数为8×（1/8） =1，
再利用公式：密度=质量/体积，进行计算
20．（1）-165
（2）1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8；320 ℃时，以Ni-CeO2为催化剂，CO2甲烷化反应已达平衡，升高温度平衡左移；以Ni为催化剂，CO2甲烷化反应速率较慢，升高温度反应速度加快，反应相同时间时CO2转化率增加；Ni-CeO2；320℃
（3）CO2+8H++8e-=CH4+2H2O；4 mol
(1)根据盖斯定律，总方程式由前两个热化学方程式合并，-(①+②)，所以，本问应填“-165”；
(2)①Ni是第四周期VIII族元素，原子序数28，原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，失去最外层两个电子形成Ni2+，所以本问应填“1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8”；
②不同的催化剂对应活性温度不同，320℃状态下，以Ni-CeO2为催化剂，反应已经达到平衡，该反应正向放热，所以升温平衡逆移，反应物转化率下降，而以Ni为催化剂，反应速率慢，还未达平衡，所以升温反应速率上升，转化率升高，故本问应填“320 ℃时，以Ni-CeO2为催化剂，CO2甲烷化反应已达平衡，升高温度平衡左移；以Ni为催化剂，CO2甲烷化反应速率较慢，升高温度反应速度加快，反应相同时间时CO2转化率增加”；
③根据图像分析，Ni-CeO2反应活性温度更低，工业上更加节约能源，对工业设备更友好，所以本问第一空应填“Ni-CeO2”，第二空应填“320℃”；
(3)①阴极附近CO2得电子，酸性条件下生成CH4和H2O，电极反应式应填“CO2+8H++8e-=CH4+2H2O”；
②根据电极反应式，每有1molCH4生成，转移电子8mol，所以产生标况下11.2LCH4，其物质的量是0.5mol，所以转移电子4mol，本问应填“4mol”。
（1）根据盖斯定律计算；
（2）①Ni为28号元素，Ni原子失去2个电子形成 Ni2+，根据构造原理书写核外电子排布式；
②低温时Ni-CeO2的催化效率高，但该反应是放热反应，320℃后升高温度，平衡逆向移动，CO2转化率下降，而低温时Ni的催化效率低，催化活性弱，催化效率低，升高温度时Ni的活性增强，反应速率加快；
③CH4的选择性越高，反应条件越佳，但是还要考虑能量的消耗等；
（3）右边生成甲烷，C元素的化合价降低，发生还原反应，则右边电极为阴极，阴极上二氧化碳得电子生成甲烷，据此书写电极反应式，计算转移电子的物质的量。
21．（1）5；
（2）
（3）
（4）
（5）焰色试验；激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
前四周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，其相关性质：F是同周期元素中，基态原子的未成对电子数最多，F是第四周期的Cr，C、E、F三种元素的价电子数相同，即价电子数是6个，C元素的基态原子核外有2个未成对电子，由于D元素是同周期元素中，原子半径最大(不考虑稀有气体)，原子序数大于氧元素，所以D是Na，则C是O，E是S，A元素的基态原子核外也有2个未成对电子，原子序数小于氧元素，A是C，所以B是N，据此解答。
(1)O元素的原子序数是8，核外电子排布式为1s22s22p4，其基态原子核外电子有5种空间运动状态。硫元素基态原子的价电子排布图为。
(2)C和D可形成一种既含有共价键又含有离子键的化合物，该化合物是过氧化钠，其电子式为。
(3)非金属性越强，电负性越大，则A、B、C、D四种元素电负性由大到小的顺序为 。
(4)氧气能置换出硫化氢中的硫元素，则证明元素O和S的非金属性强弱的方程式为 。
(5)检验某物质或某溶液中是否含钠元素的方法是焰色试验，该方法的原理是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。
前四周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大。由表格信息可知，A、C原子核外都有2个未成对电子，则A、C原子核外电子排布式分别是1s22s22p2、1s22s22p4，所以推出A是碳元素，C是氧元素。B位于A和C之间，所以B是氮元素。C、E、F的价电子数（最外层电子数）相同，均为6，且原子序数依次增大，则E是硫元素。F位于第四周期，且同周期中其基态原子的未成对电子数最多，最外层有6个电子，说明其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，则F为铬元素。D在E之前，且D原子在同周期中的原子半径最大，则D是钠元素。
（1）核外电子的空间状态可根据核外电子排布式分析；价电子就是最外层电子。
（2）Na2O中只有离子健，Na2O2中具有共价键又有离子键。
（3）同周期元素的电负性从左到右逐渐增大，从上到下逐渐减小。非金属性越强，电负性越大。
（4）非金属性：O>S，则其单质的氧化性是O2>S。
（5）钠元素在焰色反应中呈黄色。
22．（1）；第三周期第ⅣA族
（2）大于
（3）
（4）
（5）C；D
结合分析可知，W为O，X为Mg，Y为Al，Z为Si元素。
(1)X为Mg，原子结构示意图为；Z为Si元素，在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族，故答案为：；第三周期第ⅣA族；
(2)W为O，Z为Si，非金属性O＞Si，W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性，故答案为：大于；
(3) 一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，W、X、Y的简单离子半径由大到小的顺序为，故答案为：；
(4)Y的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，同周期原子半径最大的元素为Na，氢氧化铝与氢氧化钠反应的离子方程式为Al(OH)3 + OH-= AlO+2H2O或，故答案为：Al(OH)3 + OH-= AlO+2H2O或；
(5)A．单质的熔点属于物理性质，与盐酸的金属性强弱无关，故A不选；B．相同物质的量的X、Y分别与足量稀盐酸反应，Y产生的氢气比X的多，说明Y转移的电子多，金属性的强弱与失去电子的多少无关，故B不选；C．元素的金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，X的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Y的强，说明X的金属性比Y的金属性强，故C选；D．元素的金属性越强，单质与水或酸反应越剧烈，X、Y元素的单质分别与相同浓度的稀硫酸反应，X比Y剧烈，说明X的金属性比Y的金属性强，故D选；故答案为：CD。
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，它们的最外层电子数之和为15，X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，设X的最外层电子数为a，则Y的最外层电子数为a+1，Z的最外层电子数为a+2，设W的最外层电子数为b，则a+a+1+a+2+b=15，整理可得3a+b=12，主族元素最外层电子数小于8，当a=1时，b=9（舍弃），当a=2时，b=6，当a=3时，b=3（舍弃），结合原子序数可知，W为O元素，X为Mg元素，Y为Al元素，Z为Si元素
一、单选题
1．下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是（ ）
A． B．
C． D．
2．下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是( )
A．1s22s22p63s2→1s22s22p63p2 B．1s22s22p33s1→1s22s22p4
C．1s22s2→1s22s12p1 D．1s22s22p1x →1s22s22p1 y
3．近日，温州大学王舜教授课题组与美国北德克萨斯大学ZhenhaiXia教授合作在杂原子掺杂碳的超级电容领域取得了新突破。下列C原子电子排布图表示的状态中能量关系正确的是( )
A．①=②=③=④ B．②>①>④>③
C．④>③>①=② D．④>③>①>②
4．某原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s2，下列说法中错误的是
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．该元素原子共有 7个能级
D．该元素原子 M 电子层共有 8 个电子
5．下列各项叙述中，正确的是（ ）
A．Na、Mg、Al的未成对电子数依次增多
B．K+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6
C．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA 族，是 p 区元素
D．氮原子的最外层电子排布图：
6．春节期间，王亚平在太空绘制奥运五环，环中的试剂涉及X、Y、Z、W四种元素，已知X、Y、Z、W分布于前三个周期且原子序数依次增大，W在短周期主族元素中原子半径最大，X与W同一主族，Z元素的最外层电子数是电子层数的3倍，也是其它三种元素的最外层电子数之和，下列说法正确的是（ ）
A．工业上常采用电解饱和溶液的方法制备W
B．氢化物的沸点：Z>Y
C．简单离子半径：W>Z
D．空间站可采用W2Z2提供用于呼吸的气体并净化空气
7．已知X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是HZO4>H2YO4> H3XO4 ，下列判断正确的是( )
A．3种元素阴离子还原性按X、Y、Z的顺序增强
B．单质的氧化性按X、Y、Z的顺序减弱
C．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强
D．原子半径按X、Y、Z的顺序增大
8．X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y在短周期主族元素中原子半径最大，Z原子的电子层数与最外层电子数相等，X与R同主族，R的最高正价与最低负价代数和为4。下列说法正确的是（ ）
A．简单氢化物的沸点：R>X
B．简单离子的半径：Y>Z>R
C．Z单质可以通过电解其熔融氧化物制取
D．Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的弱
9．中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( )
A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大
B．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7
C．H2O常温下为液态，H2S常温下也为液态
D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
10．下列轨道表示式能表示氮原子的最低能量状态的是（ ）
A． B．
C． D．
11．X、Y、Z、W四种元素是原子序数依次增大的短周期元素，X是原子半径最小的元素，Y元素的单质可以通过分离空气得到，且可使带火星的木条复燃，Z所在的周期数等于族序数，W的最高正化合价与最低化合价的和为4，下列判断正确的是（ ）
A．原子半径大小W>Z>Y
B．Z元素的最高价氧化物对应水化物是强碱
C．W元素的氧化物只有一种
D．X和Y元素可以形成原子个数比为1：1的共价化合物
12．下列元素中，原子半径最大的是（ ）
A．Na B．Mg C．Al D．Si
13．X、Y、Z、W为短周期主族元素，Z与W同主族，X、Y、Z同周期。W的气态氢化物比Z的稳定。X、Y为金属元素。Y阳离子的氧化性强于X阳离子。下列推断正确的是（ ）
A．X、Y、Z、W的原子半径依次减小
B．W与X形成的化合物只含离子键
C．若W与Y的原子序数相差5，则二者形成的化合物化学式就是Y2W3
D．W的氢化物的沸点一定高于Z的氢化物的
14．1828年德国化学家维勒首次合成了尿素[CO(NH2)2]。形成尿素的四种元素中电负性最大的是( )
A．H B．O C．N D．C
15．Q，X、Y，Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19．Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是（ ）
A．非金属性：X＞Q B．单质的熔点：X＞Y
C．简单氢化物的佛点：Z＞Q D．最高价含氧酸的酸性：Z＞Y
16．下列结论正确的是（ ）
①微粒半径：r(K+)>r(Al3+)>r(S2-)>r(Cl-)
②氢化物的稳定性：HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③还原性：I->Br->Cl->Fe2+
④氧化性：Cl2>S>Se>Te
⑤酸性：H2SO4>H3PO4>H2CO3>H3BO3
⑥非金属性：O>N>P>Si
⑦金属性：Be
二、综合题
17．离子液体常被用作电化学研究的电解质、有机合成的溶剂和催化剂。如图为离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的结构简式，回答下列问题：
（1）该物质含有的化学键类型为 ；其中C原子的杂化轨道类型是 。
（2）大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子。如季铵阳离子(R4N+，即NH的H被烃基R取代)、带烃基侧链的咪唑、嘧啶等有环状含氮结构的有机铵正离子，请从配位键形成的角度来解释NH的形成(H++NH3=NH)： 。阴离子如四氯铝酸根(AlCl)是一种配离子，其中的配位原子是 ，配位体是 ；该阴离子中含有 个σ键，空间结构名称为 。
（3）LiBH4—LiI复合材料在低温下表现出较高的离子电导率，其中BH离子可以被PS离子部分取代。根据BH中元素的化合价判断，电负性H B(填“>”或“<”)，其中B原子的杂化轨道类型是 。PS离子的价层电子对互斥模型名称为 。
18．下表为元素周期表的前三周期。
回答下列问题：
（1）写出元素符号⑤ ，⑦ 。
（2）表中所列元素中，金属性最强的元素是 (填元素符号，下同)，非金属性最强的元素是 ；最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是 (填化学式)。
（3）①、②、③三种元素的原子半径最大的是 (填元素符号)；④号元素与⑧号元素形成化合物的电子式为 。
19．现有A、B、C、D、E五种元素，他们性质如下：
A 周期表中原子半径最小的元素
B 电负性最大的元素
C C的2p轨道中有三个未成对的单电子
D 原子核外电子数是B与C核外电子数之和
E E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物
请回答如下问题：
（1）基态E原子有 个未成对电子，二价E离子的核外电子排布式为 。
（2）A2D分子中D原子的杂化类型是 ，D的氧化物DO3分子空间构型为 。
（3）CA3极易溶于水，其原因主要是 ，试判断CA3溶于水后，形成CA3· H2O的合理结构： (填字母代号)， 推理依据是 。
（4）在ESO4溶液中滴入过量氨水，形成配合物的颜色为 ，反应的离子方程式为 。
（5）ZnD的晶胞结构如图1所示，在ZnD晶胞中，D2－的配位数为 。
（6）E与金形成的金属互化物结构如图2所示，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为 (用含a、NA的代数式表示)g· cm－3。
20．CO2甲烷化加快了能源结构由化石燃料向可再生碳资源的转变。
（1）CO2甲烷化反应最早由化学家PaulSabatier提出。在一定的温度和压强条件下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知：
CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g) ΔH1=+206kJ·mol-1；
CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH2=-41kJ·mol-1。
则反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的ΔH3= kJ·mol-1
（2）催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示。
①Ni2+的基态电子排布式为 。
②高于320℃后，以Ni-CeO2为催化剂，CO2转化率略有下降，而以Ni为催化剂，CO2转化率却仍在上升，其原因是 。
③对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是 ，使用的合适温度为 。
（3）近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现CO2甲烷化，其工作原理如图所示。
①微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为 。
②如果处理有机物[(CH2O)n]产生标准状况下11.2L的甲烷，则理论上导线中通过的电子的物质的量为 。
三、推断题
21．前四周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，其相关性质如表所示：
A 基态原子核外有2个未成对电子
B 同周期中，占据的能级数最多，但所用的电子数最少
C 基态原子核外有2个未成对电子
D 同周期元素中，原子半径最大(不考虑稀有气体)
E C、E、F三种元素的价电子数相同
F 同周期元素中，基态原子的未成对电子数最多
回答下列问题：
（1）C元素基态原子核外电子有 种空间运动状态。画出E元素基态原子的价电子排布图： 。
（2）C和D可形成一种既含有共价键又含有离子键的化合物，该化合物的电子式为 。
（3）A，B，C，D四种元素电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
（4）写出一个化学方程式证明元素C和E的非金属性强弱： 。
（5）检验某物质或某溶液中是否含D元素的方法是 ，该方法的原理是 。
22．我国嫦娥五号探测器带回1.731kg月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似，土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，它们的最外层电子数之和为15，其中X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族。回答下列问题：
（1）X的原子结构示意图为 ；Z在元素周期表中的位置是 。
（2）W的气态氢化物的稳定性 (填“大于”或“小于”)Z的气态氢化物的稳定性。
（3）W、X、Y的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)
（4）Y的最高价氧化物对应的水化物与同周期原子半径最大的元素的最高价氧化物对应的水物反应的离子方程式为 。
（5）下列事实能说明X比Y的金属性强的是____ (填标号)。
A．X元素的单质的熔点比Y元素的单质的熔点低
B．相同物质的量的X、Y分别与足量稀盐酸反应，Y产生的氢气比X的多
C．X的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Y的强
D．X、Y元素的单质分别与相同浓度的稀硫酸反应，X比Y剧烈
答案解析部分
1．C
A．为9号元素F的基态原子电子排布式，A项不符合题意；
B．为20号元素Ca的基态原子电子排布式，B项不符合题意；
C．该元素为O，其基态电子排布式为，为激发态电子排布式，C项符合题意；
D．为24号元素Cr的基态原子电子排布式，D项不符合题意；
故答案为：C。
原子的核外电子排布符合基态原子核外电子填充的能级顺序和能量最低原理、泡利不相容原理及洪特规则，原子处于基态。
2．B
A.原子中的电子从能量较高的轨道（激发态）跃迁到能量较低的轨道（基态或者低能态），多余的能量以光的形式出现，即形成发射光谱， 3s2→3p2 ，吸收能量，形成吸收光谱，A选项不符合题意；
B.在1s22s22p33s1→1s22s22p4中，3s1→2p4从高能态到低能态，释放能量，形成发射光谱，B选项符合题意；
C.从2s2→2p1 吸收能量，形成吸收光谱，C选项不符合题意；
D.2p →2p ，2Px与2Py空间伸展方向不同，轨道的能量相同， D选项不符合题意；
故答案为：B。
原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱需要的是电子由较高能级向较低能级跃迁，据此判断即可。
3．B
一种不同能级的能量不同，且2p＞2s＞1s，由题干信息可知，①是2s上的两个电子跃迁到2p上，②是1s上的两个电子跃迁到2p上，③为基态碳原子，④仅仅是2s上1个电子跃迁到2p上，故C原子电子排布图表示的状态中能量关系是②>①>④>③，
故答案为：B。
电子能量：1s<2s< 2p，2p轨道上电子越多，1s、 2s轨道上电子越少，其能量越高，据此解答。
4．D
A．该元素原子中共有2+8+13+2=25个电子，A不符合题意；
B．某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，能层序数最大值是4，所以该元素原子核外有4个能层，B不符合题意；
C．由基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2可知：该元素原子共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s7个能级，C不符合题意；
D．该元素原子M电子层共有2+6+5=13个电子，而不是8个电子，D符合题意；
故答案为：D。
基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，含有4个电子层，最外层电子数为2，原子序数为25，位于周期表第四周期VIIB族 。
5．B
A．根据构造原理可知基态Na、Mg、Al的核外电子排布式是1s22s22p63s1、1s22s22p63s2、1s22s22p63s13p1，原子核外未成对电子数分别是1、0、1，不是依次增多，A不符合题意；
B．K是19号元素，K+是K原子失去最外层的1个4s电子形成，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，B符合题意；
C．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IIIA 族，属于p区元素，C不符合题意；
D．N是7号元素，基态N原子核外电子排布式是1s22s22p3，原子核外最外层的3个2p电子分别占据3个轨道，而且自旋方向相同，故最外层电子排布图：，D不符合题意；
故答案为：B。
A.Na、Mg、Al的未成对电子数依次为1、0、1；
B.K为19号元素，失去最外层1个电子形成K+，根据构造原理书写其核外电子排布式；
C.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IIIA 族；
D.N原子最外层的3个2p电子分别占据3个轨道，而且自旋方向相同。
6．D
X、Y、Z、W分布于前三个周期且原子序数依次增大，W在短周期主族元素中原子半径最大，则W为Na元素；X与W同一主族，X为H元素；Z元素的最外层电子数是电子层数的3倍，则Z为O元素，最外层电子数也是其它三种元素的最外层电子数之和，则Y最外层电子数为6-1-1=4，Y为C元素；
A．W为Na，工业上常采用电解熔融氯化钠的方法制备钠，选项A不符合题意；
B．H2O中存在氢键，且碳的氢化物很多，没有说明最简单氢化物，无法比较两者氢化物的沸点，选项B不符合题意；
C．具有相同电子层结构的离子核电荷数越大半径越小，故简单离子半径：，O2->Na+，即W
故答案为：D。
W在短周期主族元素中原子半径最大，则W为Na元素，X与W同一主族，则X为H元素，Z元素的最外层电子数是电子层数的3倍，也是其它三种元素的最外层电子数之和，则Z为O元素，则Y的最外层电子数为4，则Y为C元素。
7．C
最高价含氧酸的酸性HZO4＞H2YO4＞H3XO4，说明非金属性Z＞Y＞X，则
A. 非金属性越强，单质的氧化性越强，对应离子的还原性越弱，则阴离子还原性按X、Y、Z的顺序减弱，A项不符合题意；
B. 非金属性越强，单质的氧化性越强，则单质的氧化性按X、Y、Z的顺序增强，B项不符合题意；
C. 非金属性越强，对应气态氢化物的稳定性越强，则气态氢化物的稳定性按X、Y、Z的顺序增强，C项符合题意；
D. X、Y、Z在周期表中的位置不确定，无法直接比较原子半径，D项不符合题意；
故答案为：C。
根据三种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序判断三种元素的非金属性强弱顺序，再结合元素的性质进行分析即可。
8．C
A．因为水分子间存在氢键，则简单氢化物的沸点：H2O>H2S，故A不符合题意；
B．一般来说，简单离子的核外电子层数越多，离子半径越大；核外电子排布相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，则简单离子的半径：S2->Na+>Al3+，故B不符合题意；
C．铝单质可以通过电解熔融氧化铝制取，，故C符合题意；
D．金属性：Na>Al，则最高价氧化物对应的水化物碱性NaOH>，故D不符合题意；
故答案为：C。
Y在短周期主族元素中原子半径最大，则Y为Na元素，Z原子的电子层数与最外层电子数相等，则Z为Al元素，X与R同主族，R的最高正价与最低负价代数和为4，则X为O元素，R为S元素。
9．D
A．镁的3s轨道电子处于全充满状态，稳定性强，因此镁的第一电离能大于铝的第一电离能，选项A不符合题意；
B．F是最活泼的非金属，没有正价+7，选项B不符合题意；
C．水分子与分子间存在氢键，所以常温下H2O为液态，而H2S分子间无氢键，所以常温下为气态，选项C不符合题意；
D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO，选项D符合题意；
故答案为：D。
A.电离能的大小和轨道的全充满和半充满有关，半充满或者全充满电离能高
B.氟元素非金属性最强，只能得到电子，化合物中没有正价
C.常温下，水是液体，主要是水分子之间形成氢键
D.碳酸的酸性强于次氯酸
10．B
解：由于简并轨道（能级相同的轨道）中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，原子的能量最低，氮原子能量最低排布是： ，
故选B．
据原子核外电子排布原则：电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同是，能量最低，根据此原则，氮原子能量最低是： ．
11．D
A．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同的核电荷数越大原子半径越小，则原子半径：Z(Al)>W(S)> Y(O)，A不符合题意；
B．Z为Al，最高价氧化物对应水化物是Al(OH)3，是弱碱，B不符合题意；
C．W为S，氧化物有SO2、SO3等不止一种，C不符合题意；
D．X是H、Y为O，可以形成原子个数比为1：1的共价化合物是H2O2，D符合题意；
故答案为：D。
X是原子半径最小的元素，则X为H元素，Y元素的单质可以通过分离空气得到，且可使带火星的木条复燃，则Y为O元素，Z所在的周期数等于族序数，则Z为Al元素，W的最高正化合价与最低化合价的和为4，则W为S元素。
12．A
解：Na、Mg、Al、Si四种元素属于同周期元素，同周期元素自左而右原子半径减小，故原子半径Na＞Mg＞Al＞Si，所以Na的原子半径最大，故A正确；
故选A．
同周期元素自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，据此判断．
13．A
W、X、Y、Z为短周期元素，W、Z同主族，W的气态氢化物的稳定性比Z的气态氢化物的稳定性强，故W、Z为非金属，原子序数Z>W，W处于第二周期，Z处于第三周期，X、Y、Z同周期，X、Y为金属元素，X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性，则原子序数Y>X，且二者处于第三周期，X、Y、Z的原子序数Z>Y>X。A.W、Z同主族，原子序数Z>W，X、Y、Z同周期，X、Y、Z的原子序数Z>Y>X，所以原子半径大小顺序为X>Y>Z>W，所以A选项是符合题意的；
B.若W与X形成的化合物为过氧化钠，既含离子键又含共价键，故B不符合题意；
C.若W为N元素，Y为Mg元素，二者的原子序数相差5，二者形成化合物的化学式可能为Mg3N2，为Y3W2，故C不符合题意；
D.由上述分析可以知道，W处于第二周期，Z处于第三周期，若W为F，Z为Cl时，因为HF存在氢键，所以HF的沸点一定高于HCl的沸点，若W为碳，Z为硅的时候，W的氢化物的沸点低于Z的，故D不符合题意；
故答案为：A。
根据各种元素在周期表中的位置和相关物质的性质进行判断各种元素，然后结合元素周期律进行分析即可。
14．B
O与C、N处于同周期，同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，所以电负性：O>N>C；非金属性越强，电负性越大，所以电负性：O>N>C>H，B符合题意。
同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大
15．D
A．由分析可知，X是Al，Q是F（或O或N），同周期元素的非金属性从左到右逐渐增强，同主族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，所以非金属性是Q＞X，A不符合题意；
B．由分析可知，X是Al，Y是Si，Al属于金属晶体，Si属于原子晶体，原子晶体的熔点较高，所以单质熔点是Y＞X，B不符合题意；
C．由分析可知，Z是P或S或Cl，则其对应氢化物为PH3、H2S、HCl；Q是F或O或N，则其对应氢化物为HF、H2O、NH3，由于HF、H2O、NH3中含有氢键，则其沸点较高，所以氢化物沸点是Q＞Z，C不符合题意；
D．由分析可知，Z是P或S或Cl，Y是Si，元素的非金属元素越强，则其最高价含氧酸的酸性越强，而同周期元素的非金属性从左到右逐渐增强，所以最高价含氧酸酸性：Z>Y，D符合题意；
故答案为：D。
Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，且Q与X、Y、Z位于不同周期，说明X、Y、Z位于同周期，而Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍，说明Q位于第二周期，则X、Y、Z位于第三周期，且Y原子最外层电子数为4，则Y是硅元素，X、Y相邻，说明X位于Y的左侧，即X是铝元素。这四种元素原子的最外层电子数之和为19，可算出Q与Z的最外层电子数之和为19-4-3=12。主族元素的最外层电子数最多为7，若Z是磷元素，则Q是氟元素；若Z是硫元素，则Q是氧元素；若Z是铝元素，则Q是氮元素。结合元素周期律进行分析。
16．C
①钾离子与氯离子、硫离子的电子层结构相同，核电荷数越多，离子半径越小，则微粒半径：r(S2－)＞r（Cl－)＞r(K+)＞r(Al3+)，①不符合题意；
②元素的非金属性越强，则氢化物的稳定性越强，所以氢化物的稳定性：HF＞HCl＞H2S＞PH3＞SiH4，②符合题意；
③非金属性越强，相应阴离子的还原性越弱，则离子的还原性：I－＞Br－＞Cl－。单质溴能氧化亚铁离子，则还原性Fe2+＞Br－，铁离子能把碘离子氧化为单质碘，则还原性I－＞Fe2+，因此还原性是I－＞Fe2+＞Br－＞Cl－，③不符合题意；
④元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，所以氧化性：Cl2＞S＞Se＞Te，④符合题意；
⑤非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则酸性：H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞H3BO3，⑤符合题意；
⑥同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强，同主族从上到下逐渐减弱，所以非金属性：O＞N＞P＞Si，⑥符合题意；
⑦同主族元素的金属性从上到下逐渐增强，同周期自左向右金属性逐渐减弱，所以金属性：Be＜Mg＜Ca＜K，⑦符合题意；
故答案为：C
①对于阴阳离子电子层数相同的情况，阴离子半径大于阳离子半径；
②同主族元素，从上到下氢化物稳定性减弱，同周期元素，从左到右氢化物稳定性增强；
③由非金属性强瑞比较对应离子还原性强弱；
④注意和元素周期表的联系；
⑤比较酸性强弱必须是最高价氧化物对应水化物；
⑥⑦由同主族和同周期的性质变化比较；
17．（1）离子键、共价键；sp3、sp2
（2）H+能接受孤电子对，NH3中的N提供孤电子对，两者形成配位键；Cl；Cl-；4；正四面体
（3）>；sp3；正四面体
(1)根据该物质的结构图，可知该物质含有的化学键类型为离子键、共价键；该物质中单键C原子的杂化轨道类型sp3、双键C原子的杂化轨道类型sp2；
(2)H+能接受孤电子对，NH3中的N提供孤电子对，H+、NH3形成配位键生成NH。AlCl中Cl-有孤电子对，配位原子是Cl，配位体是Cl-；配位键为σ键，该阴离子中含有4个σ键，中心原子价电子对数是4，无孤电子对，空间结构名称为正四面体。
(3)BH中B为+3价、H为-1价，所以电负性H>B，其中B原子价电子对数是，杂化轨道类型是sp3。PS中P的价电子对数是，价层电子对互斥模型名称为正四面体。
（1）注意结合结构图判断化学键，同时根据核外电子的排布确定杂化轨道的类型；
（2）（3）根据价电子的对数和有无孤对电子去判断空间结构。
18．（1）Mg；S
（2）Na；F；HClO4
（3）N；
（1）根据元素在周期表位置可知，⑤为第三周期ⅡA族的元素，为Mg元素；⑦为第三周期ⅥA族的元素，S元素，故答案为：Mg；S；（2）同周期从左到右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，同主族从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，表中所列元素中，金属性最强的元素应在表的左下角，是Na；非金属性最强的元素应为右上角的非金属，应是F；元素的非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，但F元素无最高价氧化物的水化物，故以上元素中，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，故答案为：Na；F；HClO4；（3）①、②、③分别为N、O、F，N、O、F是同周期元素，电子层数相同，核内质子数越多，其原子半径越小，由此半径最大的是N；④号元素与⑧号元素分别为Na、Cl，二者形成的化合物为NaCl，NaCl是由Na+、Cl-通过离子键形成的离子化合物，其电子式为： 。
（1）根据元素在周期表位置可知，①②③④⑤⑥⑦⑧所代表的元素分别为N、O、F、Na、Mg、Al、S、Cl；
（2）由同周期、同主族元素的金属性和非金属性强弱变化规律和判断方法可知，表中所列元素中，金属性最强的元素是Na，非金属性最强的元素应是F，Cl是最高价氧化物对应水化物酸性最强；
（3）根据同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，可得出原子半径最大的是N；④号元素Na与⑧号元素Cl形成化合物为离子化合物。
19．（1）1；1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
（2）sp3杂化；平面正三角形
（3）氨分子与水分子间形成氢键；b；一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根离子
（4）深蓝色；Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O
（5）4
（6）
根据表中五种元素的相关叙述，可知这五种元素分别是H、F、N、S、Cu。所以分析如下(1)铜的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，所以有1个未成对电子；则Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；(2)在H2S分子中，S原子的杂化类型为sp3；SO3分子为非极性分子，形成两个S=O和一个配位键，所以其空间构型为平面正三角形；(3)NH3极易溶于水，主要原因是氨分子和水分子间能够形成氢键；由于N元素的电负性大于O元素，所以NH3分子中的N元素更容易与H2O分子中H元素结合成键，因此NH3·H2O的合理结构为b，也可从NH3·H2O NH4++ OH-说明NH3·H2O的合理结构为b；(4)CuSO4溶液中滴入过量氨水,形成[Cu(NH3)4]2+使溶液呈深蓝色，反应的离子方程式为Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O；(5)由ZnS的晶胞结构分析可知，每个S2-周围等距最近的Zn2+有4个，即其配位为4；(6)由图2分析可知，该晶胞中的Cu原子数= =3，Au原子数为 =1，所以其化学式为AuCu3，则该晶胞的质量为m= g，其体积为V=a3×10-21 cm3，所以其密度为 g/cm3。
解题第一步：根据条件推导A、B、C、D、E五种元素分别是H、F、N、S、Cu
解题第二步：根据信息解题
(1)写出铜的基态电子排布式再解题
(2)H2S中，S原子的杂化类型为sp3；SO3为非极性分子
(3)根据（氨分子和水分子间能够形成氢键；N元素的电负性大于O元素）解题
(4)[Cu(NH3)4]2+呈深蓝色
(5)计算晶胞中原子个数：Zn离子为8×（1/8） +6×（1/2）=4,
(6)先确定化学式，Cu原子数= 6×（1/2） =3，Au原子数为8×（1/8） =1，
再利用公式：密度=质量/体积，进行计算
20．（1）-165
（2）1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8；320 ℃时，以Ni-CeO2为催化剂，CO2甲烷化反应已达平衡，升高温度平衡左移；以Ni为催化剂，CO2甲烷化反应速率较慢，升高温度反应速度加快，反应相同时间时CO2转化率增加；Ni-CeO2；320℃
（3）CO2+8H++8e-=CH4+2H2O；4 mol
(1)根据盖斯定律，总方程式由前两个热化学方程式合并，-(①+②)，所以，本问应填“-165”；
(2)①Ni是第四周期VIII族元素，原子序数28，原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，失去最外层两个电子形成Ni2+，所以本问应填“1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8”；
②不同的催化剂对应活性温度不同，320℃状态下，以Ni-CeO2为催化剂，反应已经达到平衡，该反应正向放热，所以升温平衡逆移，反应物转化率下降，而以Ni为催化剂，反应速率慢，还未达平衡，所以升温反应速率上升，转化率升高，故本问应填“320 ℃时，以Ni-CeO2为催化剂，CO2甲烷化反应已达平衡，升高温度平衡左移；以Ni为催化剂，CO2甲烷化反应速率较慢，升高温度反应速度加快，反应相同时间时CO2转化率增加”；
③根据图像分析，Ni-CeO2反应活性温度更低，工业上更加节约能源，对工业设备更友好，所以本问第一空应填“Ni-CeO2”，第二空应填“320℃”；
(3)①阴极附近CO2得电子，酸性条件下生成CH4和H2O，电极反应式应填“CO2+8H++8e-=CH4+2H2O”；
②根据电极反应式，每有1molCH4生成，转移电子8mol，所以产生标况下11.2LCH4，其物质的量是0.5mol，所以转移电子4mol，本问应填“4mol”。
（1）根据盖斯定律计算；
（2）①Ni为28号元素，Ni原子失去2个电子形成 Ni2+，根据构造原理书写核外电子排布式；
②低温时Ni-CeO2的催化效率高，但该反应是放热反应，320℃后升高温度，平衡逆向移动，CO2转化率下降，而低温时Ni的催化效率低，催化活性弱，催化效率低，升高温度时Ni的活性增强，反应速率加快；
③CH4的选择性越高，反应条件越佳，但是还要考虑能量的消耗等；
（3）右边生成甲烷，C元素的化合价降低，发生还原反应，则右边电极为阴极，阴极上二氧化碳得电子生成甲烷，据此书写电极反应式，计算转移电子的物质的量。
21．（1）5；
（2）
（3）
（4）
（5）焰色试验；激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
前四周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，其相关性质：F是同周期元素中，基态原子的未成对电子数最多，F是第四周期的Cr，C、E、F三种元素的价电子数相同，即价电子数是6个，C元素的基态原子核外有2个未成对电子，由于D元素是同周期元素中，原子半径最大(不考虑稀有气体)，原子序数大于氧元素，所以D是Na，则C是O，E是S，A元素的基态原子核外也有2个未成对电子，原子序数小于氧元素，A是C，所以B是N，据此解答。
(1)O元素的原子序数是8，核外电子排布式为1s22s22p4，其基态原子核外电子有5种空间运动状态。硫元素基态原子的价电子排布图为。
(2)C和D可形成一种既含有共价键又含有离子键的化合物，该化合物是过氧化钠，其电子式为。
(3)非金属性越强，电负性越大，则A、B、C、D四种元素电负性由大到小的顺序为 。
(4)氧气能置换出硫化氢中的硫元素，则证明元素O和S的非金属性强弱的方程式为 。
(5)检验某物质或某溶液中是否含钠元素的方法是焰色试验，该方法的原理是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。
前四周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大。由表格信息可知，A、C原子核外都有2个未成对电子，则A、C原子核外电子排布式分别是1s22s22p2、1s22s22p4，所以推出A是碳元素，C是氧元素。B位于A和C之间，所以B是氮元素。C、E、F的价电子数（最外层电子数）相同，均为6，且原子序数依次增大，则E是硫元素。F位于第四周期，且同周期中其基态原子的未成对电子数最多，最外层有6个电子，说明其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，则F为铬元素。D在E之前，且D原子在同周期中的原子半径最大，则D是钠元素。
（1）核外电子的空间状态可根据核外电子排布式分析；价电子就是最外层电子。
（2）Na2O中只有离子健，Na2O2中具有共价键又有离子键。
（3）同周期元素的电负性从左到右逐渐增大，从上到下逐渐减小。非金属性越强，电负性越大。
（4）非金属性：O>S，则其单质的氧化性是O2>S。
（5）钠元素在焰色反应中呈黄色。
22．（1）；第三周期第ⅣA族
（2）大于
（3）
（4）
（5）C；D
结合分析可知，W为O，X为Mg，Y为Al，Z为Si元素。
(1)X为Mg，原子结构示意图为；Z为Si元素，在元素周期表中位于第三周期第ⅣA族，故答案为：；第三周期第ⅣA族；
(2)W为O，Z为Si，非金属性O＞Si，W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性，故答案为：大于；
(3) 一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，W、X、Y的简单离子半径由大到小的顺序为，故答案为：；
(4)Y的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3，同周期原子半径最大的元素为Na，氢氧化铝与氢氧化钠反应的离子方程式为Al(OH)3 + OH-= AlO+2H2O或，故答案为：Al(OH)3 + OH-= AlO+2H2O或；
(5)A．单质的熔点属于物理性质，与盐酸的金属性强弱无关，故A不选；B．相同物质的量的X、Y分别与足量稀盐酸反应，Y产生的氢气比X的多，说明Y转移的电子多，金属性的强弱与失去电子的多少无关，故B不选；C．元素的金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，X的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Y的强，说明X的金属性比Y的金属性强，故C选；D．元素的金属性越强，单质与水或酸反应越剧烈，X、Y元素的单质分别与相同浓度的稀硫酸反应，X比Y剧烈，说明X的金属性比Y的金属性强，故D选；故答案为：CD。
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，它们的最外层电子数之和为15，X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，设X的最外层电子数为a，则Y的最外层电子数为a+1，Z的最外层电子数为a+2，设W的最外层电子数为b，则a+a+1+a+2+b=15，整理可得3a+b=12，主族元素最外层电子数小于8，当a=1时，b=9（舍弃），当a=2时，b=6，当a=3时，b=3（舍弃），结合原子序数可知，W为O元素，X为Mg元素，Y为Al元素，Z为Si元素