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
文档属性
| 名称 | 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 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-05 17:09:52 | ||
图片预览
文档简介
第一章 原子结构与性质 测试题
一、选择题
1．下列说法不正确的是
A．基态钾原子中占据最高能层的符号是4s
B．电子构型为的元素是过渡元素
C．泡利原理指出各能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道的2倍
D．金属元素的电离能大小与其金属活动性顺序不一定一致
2．下列微粒的核外电子排布的表示方法错误的是
A．基态的轨道表示式：
B．的结构示意图：
C．基态原子的核外电子排布式：
D．基态原子的核外电子排布式：
3．下列有关电子排布图的表述正确的是
A．可表示单核10电子粒子基态时电子排布
B．此图错误，违背了泡利原理
C．表示基态N原子的价电子排布
D．表示处于激发态的B原子的核外电子排布图
4．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
5．镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。下列说法正确的是
A．二氧化碳的电子式为
B．基态氧原子的价层电子排布式为
C．二氧化碳分子中的碳原子采取杂化方式
D．元素的电负性：
6．碳原子最外层电子的轨道表示式正确的是
A． B．
C． D．
7．下列化学用语不正确的是
A．基态镍的价电子排布式： B．的简化电子排布式：
C．原子核内有8个中子的氧原子： D．电子排布式：
8．下列有关核外电子运动状态的说法正确的是
A．原子轨道图形与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
B．原子轨道可用来描述核外电子的运动轨迹
C．第3电子层有3s、3p、3d三个轨道
D．氢原子只有1个电子，故氢原子只有一个轨道
9．X、Y均为第三周期元素，Y元素的单质及化合物常用于自来水的消毒，二者形成的一种化合物能以的形式存在，下列说法正确的是
A．原子半径：XB．气态简单氢化物的稳定性：XC．氧化物对应水化物的酸性：Y>X
D．同周期中第一电离能小于X的元素共有4种
10．下列化学用语表达正确的是
A．OH-的电子式： B．铍原子最外层原子轨道示意图：
C．铬原子价电子排布式： D． 违反了洪特规则
11．下列叙述不正确的是
A．元素周期表是呈现元素周期律的表格
B．元素周期表有七个周期，十六个族，可分为四个分区
C．元素周期律是元素性质随着核电荷数递增发生周期性变化的规律
D．门捷列夫元素周期表是按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来
12．下列变化规律不正确的是
A．硬度：Al>Mg>Na B．沸点：HI>HBr>HCl>HF
C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4 D．原子半径：O>F>H
13．已知某元素的原子序数为31。下列说法错误的是
A．该元素位于周期表的p区
B．该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族
C．该元素的价电子排布式为
D．与该元素同族的第三周期元素的最高价氧化物对应水化物具有两性
14．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是
A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素
B．原子的价电子排布为的元素一定是d区元素
C．有三个未成对电子的原子一定属于主族元素
D．基态原子的价电子排布为的元素的族序数一定为x+y
15．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，22.4L苯的含有的分子数为NA
B．0.1molCH4与足量Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为0.1 NA
C．合成氨工业中，1mol N2和3mol H2充分反应，生成的NH3分子数为2NA
D．由H218O与D216O组成的4.0g混合物含中子数为2NA
二、填空题
16．回答下列问题：
(1)基态原子的核外电子排布式为_______，有_______个未成对电子。
(2)基态氮原子价层电子的轨道表示式(电子排布图)为_______。
17．按要求回答有关问题：
(1)基态Ni原子的电子排布式为：___________。
(2)基态Ge原子的价层电子排布图为：___________。
(3)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。
(4)F、Na、P、Cl四种元素中电负性最大的是___________ 。 (填元素符号)
18．按要求回答下列问题：
(1)研究发现，在低压合成甲醇反应()中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。Co基态原子核外电子排布式为_______。元素Mn与O中，第一电离能较大的是_______，基态原子核外未成对电子数较多的是_______。
(2)我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐。
①氮原子的价电子轨道表示式为_______。
②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能。第二周期部分元素的变化趋势如图所示。
其中除氨元素外，其他元素的自左而右依次增大的原因是_______；氮元素的呈现异常的原因是_______。
(3)已知As元素的相关信息如图所示，下列说法不正确的是_______。
A．推测As能形成多种氧化物
B．热稳定性：逐渐增强
C．As的一种核素表示为，中子数为40
D．原子半径由大到小的顺序：As、Cl、Si
19．Ⅰ.铝合金和钢铁是国家重要的金属材料。回答下列问题：
(1)下列是气态铝原子或离子的电子排布式，其中处于激发态的有___________(填序号)。A变为D所需的能量为E1，D变为E所需的能量为E2，则E1___________E2(填“>”“<”或“=”)，理由是___________。
A．1s22s22p63s23p1 B．1s22s22p63s13px13py1 C．1s22s22p63s13px13pz1
D．1s22s22p63s2 E．1s22s22p63s1 F．1s22s22p63s13p1
(2)利用电解法可在铝制品表面形成致密的氧化物保护膜，不仅可以增加美观，而且可以延长铝制品使用时间。制取氧化物保护膜的装置如下图所示，阳极的电极反应方程式为___________。
Ⅱ.钢铁在潮湿空气中容易生锈，某兴趣小组查阅资料可知，钢铁腐蚀的快慢与温度、电解质溶液的pH值、氧气浓度以及钢铁中的含碳量有关，为此设计了下列实验。
编号 ① ② ③ ④
A 100 mL饱和NaCl溶液 100 mL饱和NaCl溶液 100 mLpH = 2 CH3COOH 100 mLpH = 5 H2SO4
B m g铁粉 m g铁粉和n g碳粉混合物 m g铁粉和n g碳粉混合物 m g铁粉和n g碳粉混合物
锥形瓶中压强随时间变化
通过上述实验分析回答：
(3)上述实验①、②探究___________对铁的腐蚀快慢的影响，写出实验②碳电极上的电极反应式___________；
(4)上述四个实验中___________(用编号表示)发生吸氧腐蚀，上述四个实验铁腐蚀由快到慢的顺序为___________(用编号表示)。
20．元素周期表中的特殊位置_______
(1)请在上表中画出元素周期表的轮廓，并标出周期序数和族序数。
(2)画出金属与非金属的分界线，写出分界线处金属的元素符号，并用阴影表示出过渡元素的位置。
(3)写出各周期元素的种类。
(4)写出稀有气体元素的原子序数。
(5)标出113号~118号元素的位置。
(6)根据元素原子价电子排布的特征，标出元素周期表分区情况。
21．硬铝（含少量铜、镁、锰和硅）有良好的机械性能，是制造飞机的理想材料。
(1)写出硅原子最外层电子排布式__________；短周期元素A与硅元素同主族，能与氧元素组成化合物AO2，写出AO2的电子式：__________。
(2)上述硬铝中所含的主族元素的原子半径由大到小的顺序为：__________。
(3)请阐述硬铝是制造飞机的理想材料的原因有：__________、__________。
(4)工业上可用镁真空炼铷，方程式为2RbCl+Mg MgCl2+2Rb（g），对于此反应能够进行正确的解释是 __________。
a．Rb比Mg金属性强
b．MgCl2的热稳定性比RbCl 弱
c．高温下Mg2+得电子能力比Rb+弱
d．Rb的沸点比Mg低，当把Rb（g）抽走时，平衡向正反应方向移动
22．短周期元素A、B、C，D、E的原子序数依次增大，它们的相关信息如表所示：
序号 相关信息
① A的最高正价与最低负价的绝对值相差2
② B的一种核素的质量数为18，中子数为10
③ 所有短周期主族元素原子中，C的原子半径最大
④ A、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可反应
⑤ E的单质与甲烷在光照条件下可以发生取代反应
(1)简单气态氢化物：沸点A_______B(填“>”或“<”，下同)，稳定性A_______B。
(2)B、C、D的简单离子半径由小到大的顺序为_______(填化学符号)。B、C按原个数比1∶1组成的化合物的电子式为_______。
(3)E的最高价氧化物的水化物的化学式为_______。写出一个能证明元素E原子比硫原子得电子能力强的离子方程式_______。
(4)向的水溶液中滴加C的最高价氧化物对应水化物的水溶液至过量，依据实验现象可以说明失电子能力C>D，其理由是_______。
23．现有部分前四周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
W 单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
X 基态原子的s轨道与p轨道电子数相等
Y 第三周期元素的简单离子中半径最小
Z L层有三个未成对电子
T 该元素的正三价离子的3d能级为半充满
(1)T在周期表中的位置为___________，基态的核外电子排布式为_____________；T的单质在高温下与X的氢化物反应，其化学方程式为____________________________________________。
(2)基态Z原子中，核外电子占据的最高能级的符号是______________，占据最高能级的电子的电子云形状为______________。
(3)W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是______________(用离子符号表示)。
(4)在W、X的气态氢化物中，较稳定的是__________________________________________。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．基态钾原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，其占据的最高能层的符号是N，故A错误；
B．电子构型为的元素是Ni，是过渡元素，故B正确；
C．根据泡利原理，每个原子轨道里最多只能容纳2个自旋状态相反的电子，则可得出各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的2倍，故C正确；
D．金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，如第一电离能 Mg>Al，活泼性：Mg>Al，故D正确；
故选A。
2．A
解析：A．根据泡利原理，同一原子轨道中的2个电子自旋相反，A错误；
B．的核外电子数是18，最外层达到8电子稳定结构，B正确；
C．的核电荷数是16，符合构造原理和能量最低原理，C正确；
D．的核电荷数是19，其内层电子排布与上一周期的稀有气体元素相同，D正确；
故选A。
3．A
解析：A．可表示单核10电子粒子基态时电子排布，故A正确。
B．此图错误，违背了洪特规则，故B错误；
C．基态N原子的价电子排布表示为 ，故C错误；
D．表示处于基态的B原子的核外电子排布图，故D错误。
综上所述，答案为A。
4．B
解析：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。
5．D
解析：A．二氧化碳的电子式为，A错误；
B．基态氧原子的价层电子排布式为，B错误；
C．二氧化碳分子中的碳原子采取sp杂化方式，C错误；
D．元素的非金属性越强，电负性越强，则元素的电负性：，D正确；
故答案为；D。
6．C
【分析】碳原子的原子序数为6，位于第二周期IVA族，其价电子排布规律遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，据此分析解答。
解析：A．2p轨道应优先占据轨道，所以 不遵循洪特规则，A错误；
B．2p轨道单电子的自旋方向应相同，所以 不遵循洪特规则，B错误；
C．碳原子的最外层电子的轨道表示式为 ，规范且正确，C正确；
D．2s轨道未满2电子，不符合能量最低原理，D错误；
故选C。
7．C
解析：A．基态镍原子的电子排布式为：1s2s2s22p63s23P63d84s2，则基态镍原子的价电子排布式为：3d84s2，故A正确；
B．基态铁原子的电子排布式为：1s2s2s22p63s23P63d64s2，铁原子失去2个电子变为Fe2+，Fe2+的简化电子排布式[Ar]3d6，故B正确；
C．O为8号元素，有8个中子，质量数=质子数+中子数=8+8=16，原子核内有8个中子的氧原子为16O，故C不正确；
D．基态钾原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则K+电子排布式，1s22s22p63s23p6，故D正确。
故答案选C。
8．A
解析：A．原子轨道图形与电子云都是用来形象描述电子运动状态的，本质是相同的，A正确；
B．原子轨道可用来描述原子中单个电子的空间运动状态，只能描述核外电子高频出现的“区域”，而不能描述核外电子运动的轨迹，B错误；
C．第3电子层有3s、3p、3d三个能级，分别有1、3、5个轨道，第3电子层共有9个轨道，C错误；
D．氢原子像其他原子一样，有多个电子层，电子层又分若干个能级和轨道，只是在通常条件下，氢原子的这一个电子处于能量最低的1s轨道，当电子从外界吸收能量后，氢原子的这个电子可以跃迁到能量较高的轨道，D错误；
故选A。
9．B
【分析】X、Y均为第三周期元素，Y元素的单质及化合物常用于自来水的消毒，则Y为Cl元素；由二者形成的化合物的阴阳离子的化学式可知，X的最高正价为+5，则X为P元素。
解析：A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则磷原子的原子半径大于氯原子，故A错误；
B．元素的非金属性越强，气态简单氢化物越稳定，则磷化氢的稳定性弱于氯化氢，故B正确；
C．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，则高氯酸的酸性强于磷酸，选项未指明最高价氧化物，因此酸性不确定，如HClO弱于H3PO4，故C错误；
D．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能小于磷元素的有钠、镁、铝、硅、硫，共有5种，故D错误；
故选：B。
10．C
解析：A．OH-的电子式为，A错误；
B．铍原子最外层电子排布在2s能级，原子轨道为球形，B错误；
C．铬是24号元素，根据洪特规则，铬原子价电子排布式为，C正确；
D． 中同一轨道上的2个电子自旋方向相同，违反了泡利原理，D错误；
故选C。
11．B
解析：A．元素周期表是按照按核电荷数(原子序数)从小到大的顺序将元素排列起来，体现元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的规律，元素周期表是呈现元素周期律的表格，A正确；
B．按照周期表中原子核外电子排布规律，周期表分为七个周期，十六个族，可分为s、d、ds、p和f五个区，B错误；
C．随着原子序数(或核电荷数)的递增，原子核外电子排布呈现周期性变化，导致元素的性质呈周期性变化，C正确；
D．门捷列夫将元素按相对原子质量从小到大排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列，制出了第一张元素周期表，D正确；
答案选B。
12．B
解析：A．半径Al＜Mg＜Na，价电子数Al＞Mg＞Na，所以金属键Al＞Mg＞Na，硬度Al＞Mg＞Na，A正确；
B．HF分子间存在氢键，沸点最高，所以沸点HF＞HI＞HBr＞HCl，B错误；
C．同周期元素自左至右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物的酸性增强，所以酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，C正确；
D．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小半径越大，所以原子半径：O>F>H，D正确；
综上所述答案为B。
13．C
【分析】该元素的原子序数为31，则该元素为镓元素。
解析：A．该元素位于周期表的p区，故A正确；
B．该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族，故B正确；
C．该元素的价电子排布式为，故C错误；
D．与该元素同族的第三周期元素为Al元素，Al的最高价氧化物对应水化物氢氧化铝是两性氢氧化物，故D正确；
故选C。
14．B
解析：A．N层只有一个电子的如Cr、Cu均不是ⅠA族元素，A项错误；
B．d区元素包含IIIB到ⅦB族，电子排布为(n-1)d6-8ns2 ，B项正确；
C．d轨道上有三个未成对的电子有V和Co，这两种元素均为副族，C项错误；
D．Cu价电子为3d104s1，其族序数为ⅠB族而不等于x+y，D项错误；
故选B。
15．D
解析：A. 标准状况下，22.4L苯是液态，不能用气体摩尔体积计算物质的量，故A错误；
B. 0.1molCH4与足量Cl2在光照下反应生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等混合物，故B错误；
C. 合成氨反应是可逆反应，合成氨工业中，1mol N2和3mol H2充分反应，生成的NH3分子数少于2NA，故C错误；
D. H218O与D216O分子的中子数均为10，相对分子质量均为20，由H218O与D216O组成的4.0g混合物含中子数为=2NA，故D正确；
故选D。
二、填空题
16．(1) 2
(2)
解析：（1）基态原子是第四周期ⅣA族，前三层电子排满，最外层是4个电子。其核外电子排布式为，其中p能级有三个轨道，根据洪特规则可知有2个未成对电子。故答案为：；2。
（2）对于主族元素来说，价层电子指的是最外层电子，所以态氮原子价层电子的轨道表示式(电子排布图)为，故答案为：。
17．(1)[Ar]3d84s2
(2)
(3)哑铃(纺锤)
(4)F
解析：(1)Ni的原子序数为28，根据能量最低原理可写出电子排布式为[Ar]3d84s2；
(2)Ge是32元素，处于周期表中第四周期第IV A族，价电子排布式为4s24p2，价电子排布图为: ；
(3)基态S原子核外有3个电子层，电子占据的最高能级为3p, p能级的电子云轮廊图为哑体(纺锤)形；
(4)电负性大小与非金属性的强弱一致，电负性F、P、Cl大于Na，氟的非金属性强于P、Cl，所以电负性最大的是F元素。
18．(1) 或 O Mn
(2) 同周期主族元素随核电荷数的增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 基态N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定，不易结合一个电子
(3)D
解析：（1）是27号元素，在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子核外电子排布式为或。同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，故的第一电离能小于，同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，故的第一电离能小于O，则第一电离能：。O基态原子的价电子排布式为，所以其核外未成对电子数是2，而基态原子的价电子排布式为，其核外未成对电子数是5，故核外未成对电子数较多的是。
（2）①N为7号元素，基态N原子的价电子排布式为，故氮原子的价电子轨道表示式为；
②由题意可知，元素的基态气态原子越容易得到一个电子，所放出的能量越大，即第一电子亲和能越大，同周期主族元素随核电荷数的增大，原子的电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐渐增大；基态N原子的核外电子排布式为，则N原子的轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子。
（3）A．N和是第ⅤA族元素，性质与N有相似之处，N能形成等多种氧化物，据此推测也能形成、等多种氧化物，A正确；
B．非金属性越强，对应的简单氢化物越稳定，则的稳定性逐渐增强，B正确；
C．中子数=质量数-质子数，则的中子数为，C正确；
D．一般电子层数越多，原子半径越大，同周期主族元素从左往右原子半径减小，则原子半径由大到小的顺序为，D错误；
故答案选D。
19．(1) BCF < ①3p能级上的电子比3s能级上的电子能量高所以失去3p上的电子更容易，即需要的能量低；②失去一个电子后形成一价阳离子对外围电子有吸引作用，再失去一个电子变难，即需要的能量更高；③铝失去一个电子后3s能级上形成全满的稳定结构，即再失去一个电子需要的能量更高(答到一点即可)
(2)
(3) 含碳量多少(或是否含碳) 2H2O + O2 + 4e = 4OH
(4) ②④ ④ = ③ > ② > ①(或“④③②①”“③④②①”)
解析：（1）基态铝原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，获得能量后低能级上的电子跃迁到较高能级变为激发态，故B、C、F为激发态原子或离子。A变为D所需的能量E1为第一电离能，D变为E所需的能量E2为第二电离能，E1小于E2，理由有三：①3p能级上的电子比3s能级上的电子能量高，所以失去3p上的电子更容易，即需要的能量低，②失去一个电子后形成一价阳离子对外围电子有吸引作用，再失去一个电子变难，即需要的能量更高；③铝失去一个电子后3s能级上形成全满的稳定结构，即再失去一个电子需要的能量更高，答案为：BCF，<，①3p能级上的电子比3s能级上的电子能量高所以失去3p上的电子更容易，即需要的能量低；②失去一个电子后形成一价阳离子对外围电子有吸引作用，再失去一个电子变难，即需要的能量更高；③铝失去一个电子后3s能级上形成全满的稳定结构，即再失去一个电子需要的能量更高(答到一点即可)；
（2）阳极铝失去电子生成氧化物氧化铝，电极反应方程式为：，答案为：；
（3）比较实验①②可知，实验①②探究的是是否含碳对铁腐蚀的影响，实验②发生吸氧腐蚀，其正极反应为：，答案为：含碳量多少(或是否含碳)，；
（4）分析压强与时间变化曲线可知，①②④压强随时间变化减小，①无碳粉为化学腐蚀，则发生吸氧腐蚀为②④。上述图中压强变化一个单位所需时间各不相同，相同时间转移电子越多，金属腐蚀越快，③中生成氢气的体积是相同时间④中吸收氧气的体积2倍，所以两者转移电子数相同，反应速率相等，上述四个实验铁腐蚀由快到慢的顺序为④ = ③ > ② > ①，答案为: ②④,④ = ③ > ② > ①(或“④③②①”“③④②①”)。
20．
解析：周期序数写在左边第一纵列，从上到下分别为一、二、三至七周期，族序数从左到右分别为第IA族，第IIA族、第IIIB族 第VIIB族、第VIII族、第IB族、第IIB族、第IIIA族 第VIIA族、0族，元素周期表的轮廓从第IA族下降一格，再走一格，再下降两格，再走十格，再上两格，再走五格，再上一格，再下降到第七周期。根据分界线处金属的元素符号Al、Ge、Sb、Po、Lv是金属，左边为金属，右上边为非金属，过渡元素是第IIIB族到第IIB族的元素。第一周期到第七周期各周期元素的种类分别为2、8、8、18、18、32、32。稀有气体元素从上到下的原子序数分别为2、10、18、36、54、86、118。113号是第七周期第IIIA族， 113号~118号元素依次标出。根据元素原子价电子排布的特征，标出元素周期表分区情况，s区为第IA族，第IIA族；d区为第IIIB族到第VIII族，镧、锕系为f区；ds区为第IB族，第IIB族；p去为第IIIA族到0族。其图像为；故答案为：。
21． 3s23p2 Mg＞A1＞Si 密度小（轻巧） 硬度大（坚硬）或耐用等 d
解析：(1)硅原子核外有14个电子，根据核外电子排布规律知，每个电子层上最多排2n2个电子，但最外层不大于8个电子，s能级上最多排2个电子，p能级上最多排6个电子，所以硅原子的最外层电子排布式为3s23p2；A是碳，AO2是二氧化碳，二氧化碳的电子式为；
(2)铜、锰是过渡元素，镁、铝、硅位于同同期主族元素，在元素周期律中，同一周期元素的原子半径随着原子序数的增大而减小，则Mg、A1、Si 元素的原子半径由大到小的顺序为Mg＞A1＞Si；
(3)硬铝合金的机械性能好，密度小(轻巧)，硬度大(坚硬)或耐用，是制造飞机的理想材料，
(4)a.铷的金属活动性大于Na，Na的活泼性大于金属Mg，故Rb的活泼性大于Mg，故a错误；
b.MgCl2的离子键比RbCl强，MgCl2的热稳定性比RbCl强，且两者稳定性与真空炼铷的原理无关，故b错误；
c.活泼性越强，对应离子的氧化性越弱，则得电子能力越弱，由于Rb的活泼性大于Mg，则Mg2+得电子的能力比Rb+强，故c错误；
d.已知真空炼铷的原理如下：2RbCl+Mg＝MgCl2+2Rb(气)，该条件下，生成物Rb为气态，把铷蒸气抽出，则减少了生成物的浓度，平衡向正方向移动，所以反应可以不断向生成Rb(气)方向进行，故d正确；
答案为：d。
22． < < Na+Na+ 生成的沉淀能够溶于NaOH溶液中，说明为两性氢氧化物，碱性
【分析】A为氮元素，B为氧元素，C为钠元素，D为铝元素，E为氯气。据此解答。
解析：(1)非金属性越强，气态氢化物的稳定性增强，氢化物分别为氨气和水，水的沸点比氨气的高，氧的非金属性比氮强，所以水比氨气更稳定。
(2)B、C、D的简单离子分别为氧离子，钠离子和铝离子，其电子层结构相同，根据核电荷数越大，半径越小分析，半径由小到大的顺序为。B、C按原个数比1∶1组成的化合物为过氧化钠，其电子式为Na+Na+。
(3)E的最高价氧化物的水化物的化学式为。氯气和硫离子反应生成硫单质和氯离子，能证明元素E原子比硫原子得电子能力强，离子方程式为。
(4)向氯化铝的水溶液中滴加氢氧化钠水溶液至过量，先生成沉淀，后沉淀溶解，说明氢氧化铝具有两性，氢氧化铝的碱性小于氢氧化钠，说明失电子能力C>D。
23．(1) 第四周期Ⅷ族 1s22s22p63s23p63d6 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑
(2) 2p 哑铃形
(3)O2->F->Al3+
(4)HF
【分析】有部分前四周期元素，W单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性，W为氟；X基态原子的s轨道与p轨道电子数相等，X为氧；Y第三周期元素的简单离子中半径最小，为铝；Z 的L层有三个未成对电子，为氮；T元素的正三价离子的3d能级为半充满，为铁；
解析：（1）T为铁，在周期表中的位置为第四周期Ⅷ族，基态为铁原子失去2个电子形成的，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6；铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑；
（2）基态氮原子中，核外电子占据的最高能级的符号是2p，2p电子的电子云形状为哑铃形；
（3）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；W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是O2->F->Al3+；
（4）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则在W、X的气态氢化物中，较稳定的是HF
一、选择题
1．下列说法不正确的是
A．基态钾原子中占据最高能层的符号是4s
B．电子构型为的元素是过渡元素
C．泡利原理指出各能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道的2倍
D．金属元素的电离能大小与其金属活动性顺序不一定一致
2．下列微粒的核外电子排布的表示方法错误的是
A．基态的轨道表示式：
B．的结构示意图：
C．基态原子的核外电子排布式：
D．基态原子的核外电子排布式：
3．下列有关电子排布图的表述正确的是
A．可表示单核10电子粒子基态时电子排布
B．此图错误，违背了泡利原理
C．表示基态N原子的价电子排布
D．表示处于激发态的B原子的核外电子排布图
4．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
5．镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。下列说法正确的是
A．二氧化碳的电子式为
B．基态氧原子的价层电子排布式为
C．二氧化碳分子中的碳原子采取杂化方式
D．元素的电负性：
6．碳原子最外层电子的轨道表示式正确的是
A． B．
C． D．
7．下列化学用语不正确的是
A．基态镍的价电子排布式： B．的简化电子排布式：
C．原子核内有8个中子的氧原子： D．电子排布式：
8．下列有关核外电子运动状态的说法正确的是
A．原子轨道图形与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
B．原子轨道可用来描述核外电子的运动轨迹
C．第3电子层有3s、3p、3d三个轨道
D．氢原子只有1个电子，故氢原子只有一个轨道
9．X、Y均为第三周期元素，Y元素的单质及化合物常用于自来水的消毒，二者形成的一种化合物能以的形式存在，下列说法正确的是
A．原子半径：X
D．同周期中第一电离能小于X的元素共有4种
10．下列化学用语表达正确的是
A．OH-的电子式： B．铍原子最外层原子轨道示意图：
C．铬原子价电子排布式： D． 违反了洪特规则
11．下列叙述不正确的是
A．元素周期表是呈现元素周期律的表格
B．元素周期表有七个周期，十六个族，可分为四个分区
C．元素周期律是元素性质随着核电荷数递增发生周期性变化的规律
D．门捷列夫元素周期表是按相对原子质量从小到大的顺序将元素排列起来
12．下列变化规律不正确的是
A．硬度：Al>Mg>Na B．沸点：HI>HBr>HCl>HF
C．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4 D．原子半径：O>F>H
13．已知某元素的原子序数为31。下列说法错误的是
A．该元素位于周期表的p区
B．该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族
C．该元素的价电子排布式为
D．与该元素同族的第三周期元素的最高价氧化物对应水化物具有两性
14．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是
A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素
B．原子的价电子排布为的元素一定是d区元素
C．有三个未成对电子的原子一定属于主族元素
D．基态原子的价电子排布为的元素的族序数一定为x+y
15．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，22.4L苯的含有的分子数为NA
B．0.1molCH4与足量Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为0.1 NA
C．合成氨工业中，1mol N2和3mol H2充分反应，生成的NH3分子数为2NA
D．由H218O与D216O组成的4.0g混合物含中子数为2NA
二、填空题
16．回答下列问题：
(1)基态原子的核外电子排布式为_______，有_______个未成对电子。
(2)基态氮原子价层电子的轨道表示式(电子排布图)为_______。
17．按要求回答有关问题：
(1)基态Ni原子的电子排布式为：___________。
(2)基态Ge原子的价层电子排布图为：___________。
(3)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。
(4)F、Na、P、Cl四种元素中电负性最大的是___________ 。 (填元素符号)
18．按要求回答下列问题：
(1)研究发现，在低压合成甲醇反应()中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。Co基态原子核外电子排布式为_______。元素Mn与O中，第一电离能较大的是_______，基态原子核外未成对电子数较多的是_______。
(2)我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐。
①氮原子的价电子轨道表示式为_______。
②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能。第二周期部分元素的变化趋势如图所示。
其中除氨元素外，其他元素的自左而右依次增大的原因是_______；氮元素的呈现异常的原因是_______。
(3)已知As元素的相关信息如图所示，下列说法不正确的是_______。
A．推测As能形成多种氧化物
B．热稳定性：逐渐增强
C．As的一种核素表示为，中子数为40
D．原子半径由大到小的顺序：As、Cl、Si
19．Ⅰ.铝合金和钢铁是国家重要的金属材料。回答下列问题：
(1)下列是气态铝原子或离子的电子排布式，其中处于激发态的有___________(填序号)。A变为D所需的能量为E1，D变为E所需的能量为E2，则E1___________E2(填“>”“<”或“=”)，理由是___________。
A．1s22s22p63s23p1 B．1s22s22p63s13px13py1 C．1s22s22p63s13px13pz1
D．1s22s22p63s2 E．1s22s22p63s1 F．1s22s22p63s13p1
(2)利用电解法可在铝制品表面形成致密的氧化物保护膜，不仅可以增加美观，而且可以延长铝制品使用时间。制取氧化物保护膜的装置如下图所示，阳极的电极反应方程式为___________。
Ⅱ.钢铁在潮湿空气中容易生锈，某兴趣小组查阅资料可知，钢铁腐蚀的快慢与温度、电解质溶液的pH值、氧气浓度以及钢铁中的含碳量有关，为此设计了下列实验。
编号 ① ② ③ ④
A 100 mL饱和NaCl溶液 100 mL饱和NaCl溶液 100 mLpH = 2 CH3COOH 100 mLpH = 5 H2SO4
B m g铁粉 m g铁粉和n g碳粉混合物 m g铁粉和n g碳粉混合物 m g铁粉和n g碳粉混合物
锥形瓶中压强随时间变化
通过上述实验分析回答：
(3)上述实验①、②探究___________对铁的腐蚀快慢的影响，写出实验②碳电极上的电极反应式___________；
(4)上述四个实验中___________(用编号表示)发生吸氧腐蚀，上述四个实验铁腐蚀由快到慢的顺序为___________(用编号表示)。
20．元素周期表中的特殊位置_______
(1)请在上表中画出元素周期表的轮廓，并标出周期序数和族序数。
(2)画出金属与非金属的分界线，写出分界线处金属的元素符号，并用阴影表示出过渡元素的位置。
(3)写出各周期元素的种类。
(4)写出稀有气体元素的原子序数。
(5)标出113号~118号元素的位置。
(6)根据元素原子价电子排布的特征，标出元素周期表分区情况。
21．硬铝（含少量铜、镁、锰和硅）有良好的机械性能，是制造飞机的理想材料。
(1)写出硅原子最外层电子排布式__________；短周期元素A与硅元素同主族，能与氧元素组成化合物AO2，写出AO2的电子式：__________。
(2)上述硬铝中所含的主族元素的原子半径由大到小的顺序为：__________。
(3)请阐述硬铝是制造飞机的理想材料的原因有：__________、__________。
(4)工业上可用镁真空炼铷，方程式为2RbCl+Mg MgCl2+2Rb（g），对于此反应能够进行正确的解释是 __________。
a．Rb比Mg金属性强
b．MgCl2的热稳定性比RbCl 弱
c．高温下Mg2+得电子能力比Rb+弱
d．Rb的沸点比Mg低，当把Rb（g）抽走时，平衡向正反应方向移动
22．短周期元素A、B、C，D、E的原子序数依次增大，它们的相关信息如表所示：
序号 相关信息
① A的最高正价与最低负价的绝对值相差2
② B的一种核素的质量数为18，中子数为10
③ 所有短周期主族元素原子中，C的原子半径最大
④ A、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两之间均可反应
⑤ E的单质与甲烷在光照条件下可以发生取代反应
(1)简单气态氢化物：沸点A_______B(填“>”或“<”，下同)，稳定性A_______B。
(2)B、C、D的简单离子半径由小到大的顺序为_______(填化学符号)。B、C按原个数比1∶1组成的化合物的电子式为_______。
(3)E的最高价氧化物的水化物的化学式为_______。写出一个能证明元素E原子比硫原子得电子能力强的离子方程式_______。
(4)向的水溶液中滴加C的最高价氧化物对应水化物的水溶液至过量，依据实验现象可以说明失电子能力C>D，其理由是_______。
23．现有部分前四周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号 元素性质或原子结构
W 单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
X 基态原子的s轨道与p轨道电子数相等
Y 第三周期元素的简单离子中半径最小
Z L层有三个未成对电子
T 该元素的正三价离子的3d能级为半充满
(1)T在周期表中的位置为___________，基态的核外电子排布式为_____________；T的单质在高温下与X的氢化物反应，其化学方程式为____________________________________________。
(2)基态Z原子中，核外电子占据的最高能级的符号是______________，占据最高能级的电子的电子云形状为______________。
(3)W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是______________(用离子符号表示)。
(4)在W、X的气态氢化物中，较稳定的是__________________________________________。
【参考答案】
一、选择题
1．A
解析：A．基态钾原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，其占据的最高能层的符号是N，故A错误；
B．电子构型为的元素是Ni，是过渡元素，故B正确；
C．根据泡利原理，每个原子轨道里最多只能容纳2个自旋状态相反的电子，则可得出各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的2倍，故C正确；
D．金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，如第一电离能 Mg>Al，活泼性：Mg>Al，故D正确；
故选A。
2．A
解析：A．根据泡利原理，同一原子轨道中的2个电子自旋相反，A错误；
B．的核外电子数是18，最外层达到8电子稳定结构，B正确；
C．的核电荷数是16，符合构造原理和能量最低原理，C正确；
D．的核电荷数是19，其内层电子排布与上一周期的稀有气体元素相同，D正确；
故选A。
3．A
解析：A．可表示单核10电子粒子基态时电子排布，故A正确。
B．此图错误，违背了洪特规则，故B错误；
C．基态N原子的价电子排布表示为 ，故C错误；
D．表示处于基态的B原子的核外电子排布图，故D错误。
综上所述，答案为A。
4．B
解析：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。
5．D
解析：A．二氧化碳的电子式为，A错误；
B．基态氧原子的价层电子排布式为，B错误；
C．二氧化碳分子中的碳原子采取sp杂化方式，C错误；
D．元素的非金属性越强，电负性越强，则元素的电负性：，D正确；
故答案为；D。
6．C
【分析】碳原子的原子序数为6，位于第二周期IVA族，其价电子排布规律遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，据此分析解答。
解析：A．2p轨道应优先占据轨道，所以 不遵循洪特规则，A错误；
B．2p轨道单电子的自旋方向应相同，所以 不遵循洪特规则，B错误；
C．碳原子的最外层电子的轨道表示式为 ，规范且正确，C正确；
D．2s轨道未满2电子，不符合能量最低原理，D错误；
故选C。
7．C
解析：A．基态镍原子的电子排布式为：1s2s2s22p63s23P63d84s2，则基态镍原子的价电子排布式为：3d84s2，故A正确；
B．基态铁原子的电子排布式为：1s2s2s22p63s23P63d64s2，铁原子失去2个电子变为Fe2+，Fe2+的简化电子排布式[Ar]3d6，故B正确；
C．O为8号元素，有8个中子，质量数=质子数+中子数=8+8=16，原子核内有8个中子的氧原子为16O，故C不正确；
D．基态钾原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则K+电子排布式，1s22s22p63s23p6，故D正确。
故答案选C。
8．A
解析：A．原子轨道图形与电子云都是用来形象描述电子运动状态的，本质是相同的，A正确；
B．原子轨道可用来描述原子中单个电子的空间运动状态，只能描述核外电子高频出现的“区域”，而不能描述核外电子运动的轨迹，B错误；
C．第3电子层有3s、3p、3d三个能级，分别有1、3、5个轨道，第3电子层共有9个轨道，C错误；
D．氢原子像其他原子一样，有多个电子层，电子层又分若干个能级和轨道，只是在通常条件下，氢原子的这一个电子处于能量最低的1s轨道，当电子从外界吸收能量后，氢原子的这个电子可以跃迁到能量较高的轨道，D错误；
故选A。
9．B
【分析】X、Y均为第三周期元素，Y元素的单质及化合物常用于自来水的消毒，则Y为Cl元素；由二者形成的化合物的阴阳离子的化学式可知，X的最高正价为+5，则X为P元素。
解析：A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则磷原子的原子半径大于氯原子，故A错误；
B．元素的非金属性越强，气态简单氢化物越稳定，则磷化氢的稳定性弱于氯化氢，故B正确；
C．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，则高氯酸的酸性强于磷酸，选项未指明最高价氧化物，因此酸性不确定，如HClO弱于H3PO4，故C错误；
D．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能小于磷元素的有钠、镁、铝、硅、硫，共有5种，故D错误；
故选：B。
10．C
解析：A．OH-的电子式为，A错误；
B．铍原子最外层电子排布在2s能级，原子轨道为球形，B错误；
C．铬是24号元素，根据洪特规则，铬原子价电子排布式为，C正确；
D． 中同一轨道上的2个电子自旋方向相同，违反了泡利原理，D错误；
故选C。
11．B
解析：A．元素周期表是按照按核电荷数(原子序数)从小到大的顺序将元素排列起来，体现元素性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的规律，元素周期表是呈现元素周期律的表格，A正确；
B．按照周期表中原子核外电子排布规律，周期表分为七个周期，十六个族，可分为s、d、ds、p和f五个区，B错误；
C．随着原子序数(或核电荷数)的递增，原子核外电子排布呈现周期性变化，导致元素的性质呈周期性变化，C正确；
D．门捷列夫将元素按相对原子质量从小到大排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列，制出了第一张元素周期表，D正确；
答案选B。
12．B
解析：A．半径Al＜Mg＜Na，价电子数Al＞Mg＞Na，所以金属键Al＞Mg＞Na，硬度Al＞Mg＞Na，A正确；
B．HF分子间存在氢键，沸点最高，所以沸点HF＞HI＞HBr＞HCl，B错误；
C．同周期元素自左至右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物的酸性增强，所以酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，C正确；
D．电子层数越多原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小半径越大，所以原子半径：O>F>H，D正确；
综上所述答案为B。
13．C
【分析】该元素的原子序数为31，则该元素为镓元素。
解析：A．该元素位于周期表的p区，故A正确；
B．该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族，故B正确；
C．该元素的价电子排布式为，故C错误；
D．与该元素同族的第三周期元素为Al元素，Al的最高价氧化物对应水化物氢氧化铝是两性氢氧化物，故D正确；
故选C。
14．B
解析：A．N层只有一个电子的如Cr、Cu均不是ⅠA族元素，A项错误；
B．d区元素包含IIIB到ⅦB族，电子排布为(n-1)d6-8ns2 ，B项正确；
C．d轨道上有三个未成对的电子有V和Co，这两种元素均为副族，C项错误；
D．Cu价电子为3d104s1，其族序数为ⅠB族而不等于x+y，D项错误；
故选B。
15．D
解析：A. 标准状况下，22.4L苯是液态，不能用气体摩尔体积计算物质的量，故A错误；
B. 0.1molCH4与足量Cl2在光照下反应生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等混合物，故B错误；
C. 合成氨反应是可逆反应，合成氨工业中，1mol N2和3mol H2充分反应，生成的NH3分子数少于2NA，故C错误；
D. H218O与D216O分子的中子数均为10，相对分子质量均为20，由H218O与D216O组成的4.0g混合物含中子数为=2NA，故D正确；
故选D。
二、填空题
16．(1) 2
(2)
解析：（1）基态原子是第四周期ⅣA族，前三层电子排满，最外层是4个电子。其核外电子排布式为，其中p能级有三个轨道，根据洪特规则可知有2个未成对电子。故答案为：；2。
（2）对于主族元素来说，价层电子指的是最外层电子，所以态氮原子价层电子的轨道表示式(电子排布图)为，故答案为：。
17．(1)[Ar]3d84s2
(2)
(3)哑铃(纺锤)
(4)F
解析：(1)Ni的原子序数为28，根据能量最低原理可写出电子排布式为[Ar]3d84s2；
(2)Ge是32元素，处于周期表中第四周期第IV A族，价电子排布式为4s24p2，价电子排布图为: ；
(3)基态S原子核外有3个电子层，电子占据的最高能级为3p, p能级的电子云轮廊图为哑体(纺锤)形；
(4)电负性大小与非金属性的强弱一致，电负性F、P、Cl大于Na，氟的非金属性强于P、Cl，所以电负性最大的是F元素。
18．(1) 或 O Mn
(2) 同周期主族元素随核电荷数的增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 基态N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定，不易结合一个电子
(3)D
解析：（1）是27号元素，在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子核外电子排布式为或。同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，故的第一电离能小于，同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，故的第一电离能小于O，则第一电离能：。O基态原子的价电子排布式为，所以其核外未成对电子数是2，而基态原子的价电子排布式为，其核外未成对电子数是5，故核外未成对电子数较多的是。
（2）①N为7号元素，基态N原子的价电子排布式为，故氮原子的价电子轨道表示式为；
②由题意可知，元素的基态气态原子越容易得到一个电子，所放出的能量越大，即第一电子亲和能越大，同周期主族元素随核电荷数的增大，原子的电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐渐增大；基态N原子的核外电子排布式为，则N原子的轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子。
（3）A．N和是第ⅤA族元素，性质与N有相似之处，N能形成等多种氧化物，据此推测也能形成、等多种氧化物，A正确；
B．非金属性越强，对应的简单氢化物越稳定，则的稳定性逐渐增强，B正确；
C．中子数=质量数-质子数，则的中子数为，C正确；
D．一般电子层数越多，原子半径越大，同周期主族元素从左往右原子半径减小，则原子半径由大到小的顺序为，D错误；
故答案选D。
19．(1) BCF < ①3p能级上的电子比3s能级上的电子能量高所以失去3p上的电子更容易，即需要的能量低；②失去一个电子后形成一价阳离子对外围电子有吸引作用，再失去一个电子变难，即需要的能量更高；③铝失去一个电子后3s能级上形成全满的稳定结构，即再失去一个电子需要的能量更高(答到一点即可)
(2)
(3) 含碳量多少(或是否含碳) 2H2O + O2 + 4e = 4OH
(4) ②④ ④ = ③ > ② > ①(或“④③②①”“③④②①”)
解析：（1）基态铝原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，获得能量后低能级上的电子跃迁到较高能级变为激发态，故B、C、F为激发态原子或离子。A变为D所需的能量E1为第一电离能，D变为E所需的能量E2为第二电离能，E1小于E2，理由有三：①3p能级上的电子比3s能级上的电子能量高，所以失去3p上的电子更容易，即需要的能量低，②失去一个电子后形成一价阳离子对外围电子有吸引作用，再失去一个电子变难，即需要的能量更高；③铝失去一个电子后3s能级上形成全满的稳定结构，即再失去一个电子需要的能量更高，答案为：BCF，<，①3p能级上的电子比3s能级上的电子能量高所以失去3p上的电子更容易，即需要的能量低；②失去一个电子后形成一价阳离子对外围电子有吸引作用，再失去一个电子变难，即需要的能量更高；③铝失去一个电子后3s能级上形成全满的稳定结构，即再失去一个电子需要的能量更高(答到一点即可)；
（2）阳极铝失去电子生成氧化物氧化铝，电极反应方程式为：，答案为：；
（3）比较实验①②可知，实验①②探究的是是否含碳对铁腐蚀的影响，实验②发生吸氧腐蚀，其正极反应为：，答案为：含碳量多少(或是否含碳)，；
（4）分析压强与时间变化曲线可知，①②④压强随时间变化减小，①无碳粉为化学腐蚀，则发生吸氧腐蚀为②④。上述图中压强变化一个单位所需时间各不相同，相同时间转移电子越多，金属腐蚀越快，③中生成氢气的体积是相同时间④中吸收氧气的体积2倍，所以两者转移电子数相同，反应速率相等，上述四个实验铁腐蚀由快到慢的顺序为④ = ③ > ② > ①，答案为: ②④,④ = ③ > ② > ①(或“④③②①”“③④②①”)。
20．
解析：周期序数写在左边第一纵列，从上到下分别为一、二、三至七周期，族序数从左到右分别为第IA族，第IIA族、第IIIB族 第VIIB族、第VIII族、第IB族、第IIB族、第IIIA族 第VIIA族、0族，元素周期表的轮廓从第IA族下降一格，再走一格，再下降两格，再走十格，再上两格，再走五格，再上一格，再下降到第七周期。根据分界线处金属的元素符号Al、Ge、Sb、Po、Lv是金属，左边为金属，右上边为非金属，过渡元素是第IIIB族到第IIB族的元素。第一周期到第七周期各周期元素的种类分别为2、8、8、18、18、32、32。稀有气体元素从上到下的原子序数分别为2、10、18、36、54、86、118。113号是第七周期第IIIA族， 113号~118号元素依次标出。根据元素原子价电子排布的特征，标出元素周期表分区情况，s区为第IA族，第IIA族；d区为第IIIB族到第VIII族，镧、锕系为f区；ds区为第IB族，第IIB族；p去为第IIIA族到0族。其图像为；故答案为：。
21． 3s23p2 Mg＞A1＞Si 密度小（轻巧） 硬度大（坚硬）或耐用等 d
解析：(1)硅原子核外有14个电子，根据核外电子排布规律知，每个电子层上最多排2n2个电子，但最外层不大于8个电子，s能级上最多排2个电子，p能级上最多排6个电子，所以硅原子的最外层电子排布式为3s23p2；A是碳，AO2是二氧化碳，二氧化碳的电子式为；
(2)铜、锰是过渡元素，镁、铝、硅位于同同期主族元素，在元素周期律中，同一周期元素的原子半径随着原子序数的增大而减小，则Mg、A1、Si 元素的原子半径由大到小的顺序为Mg＞A1＞Si；
(3)硬铝合金的机械性能好，密度小(轻巧)，硬度大(坚硬)或耐用，是制造飞机的理想材料，
(4)a.铷的金属活动性大于Na，Na的活泼性大于金属Mg，故Rb的活泼性大于Mg，故a错误；
b.MgCl2的离子键比RbCl强，MgCl2的热稳定性比RbCl强，且两者稳定性与真空炼铷的原理无关，故b错误；
c.活泼性越强，对应离子的氧化性越弱，则得电子能力越弱，由于Rb的活泼性大于Mg，则Mg2+得电子的能力比Rb+强，故c错误；
d.已知真空炼铷的原理如下：2RbCl+Mg＝MgCl2+2Rb(气)，该条件下，生成物Rb为气态，把铷蒸气抽出，则减少了生成物的浓度，平衡向正方向移动，所以反应可以不断向生成Rb(气)方向进行，故d正确；
答案为：d。
22． < < Na+Na+ 生成的沉淀能够溶于NaOH溶液中，说明为两性氢氧化物，碱性
【分析】A为氮元素，B为氧元素，C为钠元素，D为铝元素，E为氯气。据此解答。
解析：(1)非金属性越强，气态氢化物的稳定性增强，氢化物分别为氨气和水，水的沸点比氨气的高，氧的非金属性比氮强，所以水比氨气更稳定。
(2)B、C、D的简单离子分别为氧离子，钠离子和铝离子，其电子层结构相同，根据核电荷数越大，半径越小分析，半径由小到大的顺序为。B、C按原个数比1∶1组成的化合物为过氧化钠，其电子式为Na+Na+。
(3)E的最高价氧化物的水化物的化学式为。氯气和硫离子反应生成硫单质和氯离子，能证明元素E原子比硫原子得电子能力强，离子方程式为。
(4)向氯化铝的水溶液中滴加氢氧化钠水溶液至过量，先生成沉淀，后沉淀溶解，说明氢氧化铝具有两性，氢氧化铝的碱性小于氢氧化钠，说明失电子能力C>D。
23．(1) 第四周期Ⅷ族 1s22s22p63s23p63d6 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑
(2) 2p 哑铃形
(3)O2->F->Al3+
(4)HF
【分析】有部分前四周期元素，W单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性，W为氟；X基态原子的s轨道与p轨道电子数相等，X为氧；Y第三周期元素的简单离子中半径最小，为铝；Z 的L层有三个未成对电子，为氮；T元素的正三价离子的3d能级为半充满，为铁；
解析：（1）T为铁，在周期表中的位置为第四周期Ⅷ族，基态为铁原子失去2个电子形成的，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6；铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑；
（2）基态氮原子中，核外电子占据的最高能级的符号是2p，2p电子的电子云形状为哑铃形；
（3）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；W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是O2->F->Al3+；
（4）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则在W、X的气态氢化物中，较稳定的是HF