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
1．2021年，剑桥大学Dominic.S.Wght课题组设计了一种新型电池中电解质(结构如图所示)的合成路线。其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，三者的核外电子数之和等于35，则下列说法正确的是
A．简单离子半径：X>Y
B．Z的最高价氧化物的水化物是强酸
C．工业上常采用电解Y的氧化物冶炼单质Y
D．该化合物阴离子中各原子均满足8电子稳定结构
2．按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，以下元素属于P区的是：
A．Fe B．Mg C．P D．Na
3．X、Y、Z、W四种元素的原子序数依次增大，X是元素周期表中电负性最大的元素，Y原子3p能级的电子半充满，Z原子M层电子数是K层的3倍，W原子3p能级有一个未成对电子。下列说法正确的是
A．原子半径：X < Y < Z < W
B．最高价含氧酸的酸性：X > W > Z > Y
C．X、Y、Z、W的氢化物的稳定性依次减弱
D．YW3分子中各原子均达到8电子稳定结构
4．化合物可用作电极材料，其中基态W原子的价层电子排布式为。该电极材料所含阴离子的结构如图所示，X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X、Y同周期，Y原子的电子总数与Z原子的L层电子数相等。下列说法错误的是
A．简单离子半径：
B．简单氢化物的稳定性：
C．工业上可用电解熔融氯化物的方法冶炼X单质
D．W的第五电离能大于其第四电离能
5．一种新型材料的结构如图所示。已知R、T、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W和Z位于同一主族，R、T的最高正价和最低负价相加均等于零，Y单质极易与常见无色无味液体物质发生置换反应且做氧化剂，下列说法不正确的是
A．基态Z原子的核外价电子数为5
B．W、X、Y简单离子的半径依次减小
C．X的最简单氢化物的稳定性低于Y的最简单氢化物
D．T、W、X、Y的第一电离能大小顺序T＜W＜X＜Y
6．下列说法正确的是
A．铍原子最外层原子轨道为纺锤形
B．最外层电子数为ns2的原子，其价层电子数为2
C．氢原子“电子云”中的小黑点表示电子的多少，黑点密度越大，电子数目越多
D．焰色反应中颜色是金属原子电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱谱线的颜色
7．下列化学用语的表达正确的是
A．原子核内有10个中子的氧原子：O
B．氯原子的结构示意图：
C．Cr3+的最外层电子排布式：3s23p63d3
D．基态铜原子的价层电子排布图：
8．DDQ是一种常用的有机氧化剂，其结构式如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，W半径大于Z。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．氢化物沸点：
C．元素的电负性：
D．含氧酸的酸性：
9．人类的发展离不开对光的追求。下列有关说法不正确的是
A．白炽灯发光时，电能转化为热能和光能
B．油灯使用的动物油脂和煤油都属于酯类
C．节日燃放的焰火与电子跃迁有关
D．绿色荧光蛋白中含有C、H、O、N等元素
10．下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A．基态氧原子价电子轨道表示式：
B．铍原子最外层电子的电子云轮廓图：
C． 是手性分子
D．H2O的价层电子对互斥模型为：
11．下列有关化学用语的描述正确的是
A．Ga的基态原子简化核外电子排布式：
B．氧元素基态原子的电子排布图为：
C．联氨的电子式为：
D．基态铍原子最外层的电子云轮廓图：
12．根据下列实验目的、操作及现象所得结论错误的是
选项 实验目的 操作及现象 结论
A 验证溶液中存在的水解平衡 向含有酚酞的溶液中加入少量固体，有白色沉淀生成，溶液红色变浅 溶液中存在水解平衡：
B 比较元素的非金属性强弱 向盛有小苏打固体的大试管中加入稀硫酸，有气体生成；将生成的气体通入溶液中，溶液变浑浊 非金属性：
C 检验实验室制得的乙烯中是否有 将生成的气体通入品红溶液中，溶液褪色 有生成
D 比较和的 向盛有溶液的试管中加入足量0.01 溶液，滤出沉淀后，向滤液中加入1 溶液，有白色沉淀生成
A．A B．B C．C D．D
13．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前三周期元素，其中X是宇宙中含量最多的元素；Y与Z在周期表中相邻，且它们的原子最外层电子数之和等于W的原子序数；W元素原子的最外层只有1个电子。下列说法错误的是
A．基态W原子在同周期元素中第一电离能最大
B．X、Z可形成具有强氧化性的化合物
C．Y的简单氢化物分子中有一对未成键的弧电子对
D．Y有多种酸性氧化物
14．化学与科技、生活密切相关，下列说法错误的是
A．印制货币票面文字、号码等处使用含Fe3O4的油墨，利用了Fe3O4的稳定性
B．“奋斗者”号万米深潜载人舱球壳所使用的钛合金属于金属材料
C．卡塔尔世界杯用球“旅程”使用水性涂料代替有机涂料，更加环保
D．“北斗三号”采用星载氢原子钟，通过电子跃迁产生电磁波进行精准定位
15．下列有关叙述中正确的是
A．原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
B．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动
C．3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同
D．电子云图上的每一个点都代表一个电子
二、填空题
16．雌黄和雄黄是一对共生矿物，有“矿物鸳鸯”的说法。我国古代书画家曾用其作绘画颜料，因有抗病毒疗效，故在中医治疗中也有非常广泛的用途。
(1)基态砷原子电子排布式为__________，砷元素位于周期表的位置__________。
(2)同主族元素N、P、As，第一电离能最大的为__________；同周期元素Si、P、S，电负性最小的为__________。
(3)雌黄可以转化为用于治疗白血病的亚砷酸，亚砷酸在溶液中存在多种微粒形态，各种微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示：
①人体血液的pH为7.35～7.45，用药后人体所含砷元素的主要微粒是__________。
②将KOH溶液滴入溶液中，当pH从11调至12时，反应的离子方程式是__________。
③的数量级是_______。
17．电子排布式
将_______上所容纳的电子数标在该能级符号_______，并按照能层从左到右的顺序排列的式子。
如氮原子的电子排布式为：
例：根据构造原理，写出下列基态原子的核外电子排布式
①2He：_______；
②8O：_______；
③10Ne：_______；
④14Si：_______；
⑤18Ar：_______；
⑥19K：_______；
⑦21Sc：_______；
⑧26Fe：_______。
18．太阳能的开发利用在新能源研究领域中占据重要地位。单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微量的铜、硼、镓、硒、钛、矾等。回答下列问题：
(1)基态钒原子的电子排布式为 ___________，其中能量最高的电子所占据能级的原子轨道有_________个伸展方向。
(2)VO2+与可形成配合物。中，第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为_________ (用元素符号表示)。
(3)镓与硒相比，电负性更大的是________ (填元素符号)。
(4)已知高温下Cu2O比CuO更稳定，试从铜原子核外电子结构角度解释其原因： ________________________________________ 。
(5)与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的有_________(填元素符号，下同)。
(6)在第二周期元素中，第一电离能介于B和N两元素之间的有_________。
(7)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为 Se _________(填“>”或“<”) Si 。与 Si 同周期的部分元素的电离能如图所示，其中a、b和c分别代表_________(填字母)。
A． a为，b为，c为I3 B． a为，b为，c为
C． a为，b为，c为I1 D． a为，b为，c为
19．请参照图所示的元素的第一电离能的周期性曲线，画出前三周期元素的原子半径和电负性的变化曲线_____。
20．根据元素周期表和周期律相关知识，回答下列问题：
(1)C、N、O三种元素电负性由大到小排序_______，第一电离能由小到大排序_______；
(2)①O2-，②Al3+，③Cl-，④Ca2+的半径由大到小排列为：_______(用序号表示)；
(3)元素非金属性Cl_______S(填“>”或“<”)，请举例证明：_______(可用方程式或客观事实回答)；
(4)由于Be与Al处于对角线位置，性质具有相似性，根据“对角线规则”，写出Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式：_______。
21．在原子结构理论中，有四个原理，分别是①构造原理，②泡利原理，③洪特规则，④能量最低原理。在以下的现象中主要决定的因素是(填序号，各只填一项)。
(1)各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍_______。
(2)碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3_______。
(3)最外层电子数不会超过8个，次外层电子数不会超过18个_______。
(4)铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2_______。
(5)在磷原子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子_______。
(6)第四周期元素中，4p轨道半充满的是_______，3d轨道半充满的是_______，4s轨道半充满的是_______。(填元素符号)
22．有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中：
(1)某电中性粒子一般不和其他元素的原子反应，这种粒子的符号是_______。
(2)某粒子的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种粒子的符号是_______。
(3)某粒子氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子最外层有一个电子，这种粒子的符号是_______。
(4)某粒子还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，这种粒子的符号是_______。
三、元素或物质推断题
23．回答下列问题：
(1)A、B、C、D四种元素，原子序数依次增大，A原子的最外层上有4个电子；B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体，D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。A为_______，B为_______，C为_______，D为 _______ (填元素符号)。
(2)有一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1mol XY2含有54mol电子。
①X原子在周期表中的位置_______，Y离子的结构示意图是_______。
②该融雪剂的化学式是_______，该物质中化学键的类型是_______。
【参考答案】
一、选择题
1．A
【分析】X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，三者的核外电子数之和等于35；根据所给的结构为离子化合物，则Y+为Li+或Na+，X为负价元素，应为H或F（X、Y、Z序数依次增大，X不是Cl），根据三者核外电子数之和为35，且X、Y、Z为原子序数依次增大，若X为H，Y为Li，则Z的原子序数为31，不符合题意，若X为H，Y为Na，则Z的原子序数为23，不符合题意，故X不为H，应为F，则Y为Na，Z为P；
解析：A．由分析可知，X、Y分别为F、Na，F-和Na+电子结构相同，原子序数越小半径越大，故F-＞Na+，A正确；
B．由分析可知Z为P，P最高价氧化物对应水化物为H3PO4，不是强酸，B错误；
C．工业上用电解熔融状态下的NaCl来冶炼Na，C错误；
D．该化合物阴离子中P最外层5个电子，得到1个电子且形成6个共价键，多于8电子结构，不满足8电子稳定结构，D错误；
故选A。
2．C
解析：A．Fe所在元素周期表的位置是第四周期VIII族，其价层电子排布式为3d64s2，所以元素所在位置属于d区，A不符合题意；
B．Mg所在元素周期表的位置是第三周期IIA族，其价层电子排布式为3s2，所以元素所在位置属于s区，B不符合题意；
C．P所在元素周期表的位置是第三周期VA族，其价层电子排布式为3s23p3，所以元素所在位置属于p区，C符合题意；
D．Na所在元素周期表的位置是第三周期IA族，其价层电子排布式为3s1，所以元素所在位置属于s区，D不符合题意；
故选C。
3．D
【分析】X是元素周期表中电负性最大的元素为氟元素，Y原子3p能级的电子半充满，电子排布式为，为磷元素，Z原子M层电子数是K层的3倍，M层电子数是6，所以W是硫元素原子，3p能级有一个未成对电子原子序数大于硫，所以为氯元素，所以由题目信息推出X、Y、Z、W分别是F、P、S、Cl；
解析：A．同周期原子半径随原子序数的递增逐渐减小，同主族原子半径随原子序数的递增逐渐增大，所以原子半径P > S > Cl > F，A错误；
B．同周期主族元素自左向右电负性依次增大，同主族元素自上而下电负性依次减小，电负性越大最高价氧化物对应水化物的酸性越强，但氟没有含氧酸，B错误；
C．电负性越大氢化物越稳定，所以氢化物的稳定性按F、Cl、S、P的顺序减弱，C错误；
D．三氯化磷分子中各原子均达到8电子稳定结构，D正确；
故选D。
4．B
【分析】X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X、Y同周期，Y原子的电子总数与Z原子的L层电子数相等，根据阴离子的结构图，得到Y为O，Z为P，根据W的价电子排布式得到W为Fe，根据化合物得到X为Li。
解析：A．根据层多径大，同电子结构核多径小，则简单离子半径：，故A正确；
B．O的非金属性强于P，简单氢化物的稳定性：，故B错误；
C．为碱金属元素，工业上可用电解熔融的方法冶炼单质，故C正确；
D．同一原子的电离能逐级增大，故D正确。
综上所述，答案为B。
5．D
【分析】R、T、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W和Z位于同一主族，R、T的最高正价和最低负价相加均等于零，R为H、T为C，Y单质极易与常见无色无味液体物质发生置换反应且做氧化剂，则为F2与水反应，Y为F，根据结构推导出R、T、W、X、Y、Z分别为H、C、N、O、F、P元素。
解析：A．基态P原子的核外价电子数为5，选项A正确；
B．离子半径N3->O2->F-，选项B正确；
C．O的非金属性弱于F，最简单氢化物的稳定性H2OD．第一电离能C答案选D。
6．D
解析：A．铍原子最外层原子轨道为2s，为球形，A错误；
B．铁原子的价层电子排布式为3d64s2，最外层电子数为4s2，但价电子数为8，B错误；
C．氢原子“电子云”中的小黑点表示电子出现的概率大小，黑点密度越大，电子出现的概率越大，C错误；
D．焰色反应中颜色是金属原子电子从激发态跃迁到基态时产生的光谱谱线的颜色，D正确；
故选D。
7．C
解析：A．原子核内有10个中子的氧原子：，A错误；
B．B.氯原子的结构示意图：，B错误；
C．Cr3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，则Cr3+的最外层电子排布式为3s23p63d3，C正确；
D．D.基态铜原子的价层电子排布图为，D错误；
答案选C。
8．C
【分析】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，X有4个价键，Y有三个价键，Z有2个价键，X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子半径大于Z的原子半径，说明Z在W的上一周期，且W形成1个共价键，则X、Y、Z、W分别是C、N、O、Cl。
解析：A．根据同电子层结构核多径小，则半径：，故A错误；
B．碳可以形成相对分子质量很大的烃，其沸点很好，故碳形成的氢化物的沸点可能高于氮形成氢化物的沸点，故B错误：
C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；元素的电负性：，故C正确；
D．HClO的酸性弱于的酸性，故D错误。
故选C。
9．B
解析：A．白炽灯发光时，电能转化为热能和光能，故A正确；
B．动物油脂属于酯，煤油属于烃，故B错误；
C．节日燃放的焰火是电子跃迁产生的不同颜色的光，故C正确；
D．蛋白质中由C、H、O、N等元素组成，故D正确；
选B。
10．C
解析：A．基态氧原子的价电子轨道表示式中，2p轨道上两个成单电子的自旋方向必须相同，A不正确；
B．铍原子最外层电子排布在2s轨道上，而不是排布在2p轨道上，所以该电子云轮廓图不正确，B不正确；
C． 分子中，标注“ ”的碳原子为手性碳原子，所以该分子是手性分子，C正确；
D．H2O分子中，O原子的最外层有2个孤电子对，则其价层电子对互斥模型中，O原子周围应有2对电子，D不正确；
故选C。
11．C
解析：A．Ga为31号元素，位于第四周期第IIIA族，基态Ga原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，则简化核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p1，故A错误；
B．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，O原子能量最低排布图为：，故B错误；
C．联氨N2H4中氮氮形成一对共用电子对，每个氮原子达到8个电子稳定结构，则电子式为，故C正确；
D．基态Be原子最外层电子为2s能级上的电子，电子云轮廓图为球形：，故D错误；
故选：C。
12．D
解析：A．溶液中存在水解平衡：，向含有酚酞的溶液中加入少量固体，有白色沉淀生成，碳酸根离子浓度减小，溶液红色变浅，碳酸根离子水解平衡逆向移动，故A正确；
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性增强，元素的非金属性增强，向盛有小苏打固体的大试管中加入稀硫酸，有气体生成；将生成的气体通入溶液中，溶液变浑浊，说明酸性：硫酸大于碳酸大于硅酸，非金属性：，故B正确；
C．检验实验室制得的乙烯中是否有，利用二氧化硫的漂白性，将生成的气体通入品红溶液中，溶液褪色，故C正确；
D．向盛有溶液的试管中加入足量0.01 溶液，滤出沉淀后，滤液中含有氯化钾和亚硫酸钾，向滤液中加入1 溶液，硫酸钾的浓度大于亚硫酸钾浓度，不能比较Ksp，故D错误；
故选D。
13．A
【分析】X是宇宙中含量最多的元素，故A为H；W元素原子的最外层只有1个电子，故W为Na；X、Y、Z、W是原子序数依次增大，且Y与Z在周期表中相邻，且它们的原子最外层电子数之和等于W的原子序数可知，Y为N，Z为O。
解析：A．基态W原子为Na原子，在同周期元素中，它最外层只有一个电子，最容易失去，所以第一电离能最小，A错误；
B．X、Z可形成的化合物H2O2，具有强氧化性，B正确；
C．Y的简单氢化物分子为NH3，其结构中有三对共有电子对有一对孤电子对，C正确；
D．Y有多种酸性氧化物如N2O3、N2O5等，D正确；
故选A。
14．A
解析：A．利用的是具有磁性的性质，可将印有磁性编码的货币投入磁码识读器中辨识真伪，A错误；
B．钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等优点，属于被广泛应用的金属材料之一，B正确；
C．有机涂料一般是指以乳液树脂等有机物作为成膜物质的涂料，某些有机涂料中的有机溶剂能挥发出有害物质，而水性涂料是用水作溶剂或者作分散介质的涂料，相对于有机涂料更环保，C正确；
D．氢原子钟一种精密的计时器具，它是利用原子能级跳跃时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟，D正确；
故选A。
15．A
解析：A．原子轨道和电子云都用来描述电子运动状态而不是表示电子运动轨迹，A正确；
B．电子的运动是无规则的，没有固定的轨道，s轨道的形状是球形的，表示的在此范围内电子出现的概率较大，B错误；
C．3px、3py、3pz属于同一能级上的不同轨道，其能量相同，C错误；
D．电子云中的小黑点代表电子出现的几率，小黑点越多，电子出现的几率越大，不代表电子，D错误；
综上所述答案为A。
二、填空题
16．(1) 4s24p3 第四周期第VA族
(2) N Si
(3) 亚砷酸(或H3AsO3) ＋OH-＝＋H2O 10 10
解析：（1）As原子序数为33，N和As都是第VA族元素，因此基态砷原子价电子排布式为4s24p3；砷元素位于周期表的第四周期第VA族；
（2）同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此同主族元素N、P、As，第一电离能最大的为N；同周期从左到右电负性逐渐增大，因此同周期元素Si、P、S，电负性最小的为Si；
（3）①根据图中信息，pH为7.35~7.45主要是亚砷酸(H3AsO3)，而人体血液的pH为7.35~7.45，用药后人体所含砷元素的主要微粒是亚砷酸(H3AsO3)；
②将KOH溶液滴入H3AsO3溶液中，根据图中信息当pH从11调至12时，主要是与OH－反应生成和H2O，其反应的离子方程式是＋OH-＝＋H2O；
③根据图中信息大约pH=9.2时c()=c(H3AsO3)，则根据电离平衡常数得到，其数量级是10 10；
17．能级 右上角 1s2 1s22s22p4 1s22s22p6 1s22s22p63s23p2 1s22s22p63s23p6 1s22s22p63s23p64s1 1s22s22p63s23p63d14s2 1s22s22p63s23p63d64s2
解析：略
18．(1) 1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2} 5
(2)O>C
(3)Se
(4)亚铜离子价电子排布式为3d ，核外电子处于稳定的全充满状态
(5)Ni、Ge、Se
(6)Be、C、O
(7) > B
解析：（1）钒为23号元素，基态钒原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2}，其中能量最高的电子所占据能级为3d，其原子轨道有5个伸展方向。
（2）第二周期元素为碳、氧，同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，故第一电离能由大到小的顺序为O>C；
（3）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；镓与硒相比，电负性更大的是Se；
（4）亚铜离子价电子排布式为3d ，核外电子处于稳定的全充满状态，故导致高温下Cu2O比CuO更稳定；
（5）钛位于第四周期，价电子排布为3d24s2，未成对电子数为2，与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的有Ni、Ge、Se；
（6）同一周期随着原子序数变大，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；Be原子价电子为2s2全满稳定状态，电离能较B大；故在第二周期元素中，第一电离能介于B和N两元素之间的有Be、C、O；
（7）“Si—H”中共用电子对偏向氢元素，则电负性氢大于硅；氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒得电子能力大于氢，故电负性硒大于氢；故硒与硅的电负性相对大小为 Se >Si；
同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是镁原子价电子为3s2全满稳定状态，电离能较相邻元素大；P的3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素；则c为；
失去第一个电子后，钠离子为8电子稳定结构，失去第二电子需要较大能量，其第二电离能在同周期主族元素中最大，故a为；
故选B。
19．
解析：同周期从左至右，元素的第一电离能总体上呈增大的趋势。同主族，自上而下，元素的第一电离能逐渐减小。电负性与电离能的变化趋势类似，也是同周期从左至右，主族元素的电负性逐渐增大，同主族，自上而下，主族元素的电负性逐渐减小。原子半径的变化趋势与之相反，同周期，从左至右，原子半径逐渐减小；同主族，自上而下，原子半径逐渐增大，故答案为：
。
20．(1) O N
(2)③④①②
(3) ＞ Cl2+H2S=S↓+2HCl或HClO4酸性比H2SO4强
(4)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
解析：（1）同周期主族元素随原子序数增大电负性增大，故电负性：C＜N＜O；同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能：C＜O＜N，故答案为：O；N；
（2）电子层结构相同的离子核电荷数越大离子半径越小，离子的电子层越多离子半径越大，故原子半径：Cl-＞Ca2+＞O2-＞Al3+，故答案为：③④①②；
（3）同周期自左而右非金属性增强，非金属性Cl＞S，支持该结论的事实为：Cl2+H2S=S↓+2HCl或HClO4酸性比H2SO4强等，故答案为：＞；Cl2+H2S=S↓+2HCl或HClO4酸性比H2SO4强；
（4）Be(OH)2与Al(OH)3的性质相似，故Be(OH)2与NaOH反应生成Na2BeO2与H2O，反应方程式为：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O，故答案为：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
21．(1)②(2)④(3)①(4)③(5)③(6) As Cr、Mn K、Cr、Cu
解析：（1）泡利原理：每个原子轨道最多容纳2个电子且自旋方向相反，各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍，其主要决定因素是泡利原理，故选②。
（2）基态原子的核外电子在排布时首先要遵循能量最低原理，所以碳原子的核外电子排布基态时是1s22s22p2而不是1s22s12p3，其主要决定因素是能量最低原理，故选④。
（3）最外层电子数不会超过8个，次外层电子数不会超过18个，其主要决定因素是构造原理，故选①。
（4）原子轨道中电子处于全充满、全空或半充满时较稳定，所以在简并轨道上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行，铬(24Cr)的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1而不是1s22s22p63s23p63d44s2，其主要决定因素是洪特规则，故选③。
（5）在简并轨道上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行，磷原子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子，其主要决定因素是洪特规则，故选③。
（6）第四周期元素中，4p轨道半充满时其4s轨道全充满，该原子是As；3d轨道半充满时4s轨道可能有1个电子或2个电子，如果4s轨道是1个电子为Cr，如果4s轨道有2个电子为Mn；4s轨道半充满时，3d轨道可能没有电子、可能有5个电子、可能有10个电子，如果3d轨道没有电子时该原子是K、如果3d轨道有5个电子时该原子是Cr、如果3d轨道有10个电子时该原子是Cu。
22．(1)Ar(2)S2-(3)K+(4)Cl-
解析：(1)符合上述核外电子排布式的电中性粒子，很难发生化学反应的应为稀有气体元素，又因为原子序数是18，所以应为Ar；
(2)使溴水褪色，应为还原性较强的S2-，发生反应为S2-+Br2=S↓+2Br-；
(3)氧化性很弱，得电子后还原性很强，说明是金属元素K，应为K+；
(4)还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，应为非金属元素，且得一个电子即达稳定结构，故该粒子应为Cl-。
三、元素或物质推断题
23．(1) C O Na S
(2) 第四周期第ⅡA族 CaCl2 离子键
解析： (1)A、B、C、D四种元素，原子序数依次增大，B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体，该淡黄色固体为过氧化钠，故B为O元素、C为Na元素；A原子的最外层上有4个电子，原子序数小于氧，故A为C元素；D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和，故其M层电子数为8 2＝6，则D为S元素；
(2)融雪剂主要成分的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，含有相同的核外电子数，且1molXY2含有54mol电子，则阴、阳离子核外电子数为 ，则为Ca2＋、Cl ，即X为Ca、Y为Cl，故XY2是CaCl2。
（1）A、B、C、D四种元素，原子序数依次增大，B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构，两元素的单质反应，生成一种淡黄色的固体，该淡黄色固体为过氧化钠，故B为O元素、C为Na元素；A原子的最外层上有4个电子，原子序数小于氧，故A为C元素；D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和，故其M层电子数为8 2＝6，则D为S元素；
故答案为C，O，Na，S；
（2）融雪剂主要成分的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，含有相同的核外电子数，且1molXY2含有54mol电子，则阴、阳离子核外电子数为 ，则为Ca2＋、Cl ，即X为Ca、Y为Cl，故XY2是CaCl2；①X为Ca元素，在周期表中的位置为第四周期第ⅡA族，Y为Cl元素，其离子的结构示意图是 ；
故答案为第四周期第ⅡA族，；
②该融雪剂的化学式是CaCl2，该物质中化学键的类型是离子键；
故答案为CaCl2，离子键