2024鲁教版高中化学选择性必修2同步练习题--第1章 原子结构与元素性质拨高练（含解析）

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2024鲁教版高中化学选择性必修2同步
综合拔高练
五年高考练
考点1　　核外电子排布规律与表示方法
1.(高考组编)下列化学用语或表述正确的是(　　)
A.(2023湖北,5C)用电子云轮廓图表示H—H的s-s σ键形成的示意图:
B.(2023浙江1月选考,3C)碳的基态原子轨道表示式:
↑↓
↑↓
↑↓
C.(2023辽宁,2C)基态Ni原子价电子排布式:3d10
D.(2023湖南,2D)基态N原子的价层电子排布图:
↑↓
↑ ↑ ↑
2.(高考组合)回答下列问题:
(1)(2023浙江6月选考,17节选)基态N原子的价层电子排布式是　　　　　　　。
(2)(2023全国乙,35节选)基态Fe原子的价电子排布式为　　　　　　　。
3.(高考组合)按要求回答下列问题:
(1)(2022全国甲,35节选)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2022山东,16节选)基态Ni原子的价电子排布式为　　　　,在元素周期表中位置为　　　　。
(3)(2022广东,20节选)Se与S同族,基态硒原子价电子排布式为　　　　。
(4)(2022湖南,18节选)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]　　　　。
(5)(2022海南,19节选)基态O原子的电子排布式为　　　　,其中未成对电子有　　　　　个。
4.(高考组合)按要求回答下列问题:
(1)(2021全国甲,35节选)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为　　　　。
(2)(2021广东,20节选)基态硫原子价电子排布式为　　　　　　　　　　　。汞的原子序数为80,位于元素周期表第　　　　周期第ⅡB族。
(3)(2021全国乙,35节选)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分,在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。对于基态Cr原子,下列叙述正确的是　　　(填标号)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为[Ar]3d54s1
B.4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
C.电负性比钾高,原子对键合电子的吸引力比钾大
(4)(2021河北,17节选)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是　　　　(填离子符号)。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为　　　　。
考点2　　原子核外电子运动状态的描述
5.(2022山东,16节选)、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱性最弱的是　　　　　　。
考点3　　原子能量大小比较
6.(2022全国乙,35节选)氟原子激发态的电子排布式有　　　　,其中能量较高的是　　　　。(填标号)
a.1s22s22p43s1　　b.1s22s22p43d2
c.1s22s12p5　　d.1s22s22p33p2
考点4　　第一电离能的变化规律及其应用
7.(2020山东,3)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是(　　)
A.第一电离能:W>X>Y>Z
B.简单离子的还原性:Y>X>W
C.简单离子的半径:W>X>Y>Z
D.氢化物水溶液的酸性:Y>W
8.(2022全国甲,35节选)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是　　　　(填标号),判断的根据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;第三电离能的变化图是　　　　(填标号)。
考点5　　电负性的变化规律及其应用
9.(高考组合)填空。
(1)(2022湖南,18节选)富马酸亚铁(FeC4H2O4)中各元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　。
(2)(2021湖南,18节选)H、C、N的电负性由大到小的顺序为　　　　　　。
考点6　　原子结构与元素周期表
10.(2023湖南,6)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3。下列说法正确的是(　　)
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:XC.Y和W的单质都能与水反应生成气体
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
11.(2023浙江1月选考,10)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的2s轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,M是地壳中含量最多的元素,Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(　　)
A.电负性:Z>X
B.最高正价:ZC.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
12.(2022辽宁,5)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是(　　)
A.X能与多种元素形成共价键
B.简单氢化物沸点:ZC.第一电离能:Y>Z
D.电负性:W13.(2022广东,7)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示;戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是(　　)
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
三年模拟练
应用实践
1.(2022安徽马鞍山第二高级中学检测)由多元素组成的化合物Fe-Sm-As-F-O,是我国科学家发现的一种重要的铁系超导材料。下列说法正确的是(　　)
A.O的价电子排布式为1s22s22p4
B.Fe3+的价电子轨道表示式
↑↓ ↑ ↑ ↑
违背了泡利不相容原理
C.N、As同主族,第一电离能ND.电负性F>O>As
2.(2022山东青岛第二中学模拟)我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,W元素原子的价电子排布式为nsnnpn+2,X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族,Z元素最外层的p能级电子数与s能级电子数相等。下列说法正确的是(　　)
A.原子半径大小顺序为W>X>Y>Z
B.第一电离能:X>Y
C.四种元素的电负性大小顺序为W>Z>X>Y
D.Z的最高价氧化物的水化物的酸性强于碳酸
3.(2022山东师大附中检测)现在含有元素硒(Se)的保健品已经进入市场,研究发现适量补硒可以预防肿瘤、肝病、心脑血管病,可防止血管老化。已知硒与氧元素同族,与钾元素同周期。下列关于硒的说法不正确的是(　　)
A.硒原子最外层电子排布式为4s24p4
B.最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4
C.Br的非金属性比Se弱
D.O和Se为p区元素,K为s区元素
4.(2022北京首都师范大学附属中学模拟)Zn2GeO4是一种新型宽禁带三元化合物半导体材料,该物质在兼顾ZnO、GeO2材料性能的同时,还具有带隙连续可调的特点。下列有关其组成元素的说法正确的是(　　)
A.Ge处于元素周期表中的ds区
B.Zn的价电子排布式为4s23d10
C.基态O原子中成对电子数是未成对电子数的2倍
D.三种元素电负性由大到小的顺序是O>Ge>Zn
5.(2022河北衡水中学模拟)用中子轰击X原子产生α粒子(氦核He)的核反应为nYHe。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是 (　　)
A.X的核外电子轨道表示式为
↑↓
↑↓
↑↓ ↑ ↑
B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C.第一电离能X>Y
D.原子半径X>Y
6.(2023山东滕州第一中学月考)下列说法中正确的是(　　)
A.钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.价电子排布式为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p区元素
C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D.PCl3中各原子最外层均达到8电子稳定结构
7.(2023安徽合肥第六中学段考)如图三条曲线表示C、Si和P三种元素的前四级电离能变化趋势。下列说法正确的是 (　　)
A.最高价含氧酸的酸性:c>a
B.最简单氢化物的稳定性:c>a>b
C.电负性:c>b>a
D.第五电离能:a>c>b
8.(2022安徽合肥一六八中学模拟)LiY2Z4XW2能够在锂离子电池负极形成稳定低阻抗的SEI膜,帮助锂离子电池在高温环境中获得良好性能。[Y2Z4XW2]-的结构如图,图中原子最外层都达到8电子稳定结构,X、Y、Z、W位于同一短周期,元素X原子的价电子排布式为nsnnpn-1,W是元素周期表中电负性最大的主族元素。下列说法正确的是(　　)
A.铍元素的第一电离能大于X元素的第一电离能
B.Y和Z形成的化合物都能和碱发生反应
C.[Y2Z4XW2]-的组成元素中,p能级未成对电子数最多的只有Z元素
D.W是同周期中原子半径最大的主族元素
9.(2023安徽安庆第一中学月考)科学家合成的一种新化合物的结构如图所示。其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,W是所在周期中第一电离能最小的元素,Y元素基态原子的未成对电子数等于其电子层数,Z元素的原子核外最外层电子数是X元素原子核外电子数的一半。
回答下列问题:
(1)W、X、Y、Z原子半径由大到小的顺序为　　　　　　　　(用对应的元素符号表示)。
(2)Z的核外电子排布式为　　　　　　　　。
(3)基态X原子价电子轨道表示式为　　　　　　　　。
(4)W元素基态原子核外电子有　　　种运动状态,其中电子占据能量最高的原子轨道符号表示为　　　　　　。
(5)X的电负性　　　　(填“大于”或“小于”)Y。
10.(2022安徽芜湖第一中学月考)如图为元素周期表的一部分:
(1)元素③的基态原子轨道表示式为　　　　　　　　。
(2)元素③④⑤的第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　　　(填元素符号)。
(3)以下组合的原子间最容易形成离子键的是　　　(填字母)。
A.③和⑤　　B.①和⑤
C.⑤和⑥　　D.⑦和⑧
(4)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如上图中元素⑦与元素②的单质及其化合物具有相似的性质。则元素②的最高价氧化物与NaOH溶液　　　　(填“能”或“不能”)反应。
(5)用In表示元素的第n电离能,则关于图中的a、b、c说法正确的是　　　　(填字母)。
A.a为I1、b为I2、c为I3
B.a为I3、b为I2、c为I1
C.a为I2、b为I3、c为I1
D.a为I1、b为I3、c为I2
(6)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示:
元素 电离能/kJ·mol-1
I1 I2
Cu 746 1 958
Zn 906 1 733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
迁移创新
11.(2022北京第十中学检测)近年来,通过在介电材料中引入各种周期性或准周期结构,对晶体的非线性光学性质进行改进和设计,对非线性光学材料的发展起了很大的推进作用。ZnGeP2和KTiOPO4都是非线性光学晶体材料,在激光技术方面有广泛用途。回答下列问题:
(1)基态Ge原子的价电子排布式为　　　　　　。
(2)O、 P、 K、 Zn按电负性由大到小的顺序排列为　　　　　　。
(3)①P4S3常用于制造火柴,P和S的第一电离能较大的是　　　　　　。
②As4S4俗称雄黄,其中基态As原子的核外电子排布式为　　　　　　,有　　　个未成对电子。
③P、S、As电负性由大到小的顺序是　　　　　　。
(4)如图为元素周期表中部分元素某种性质(χ值)随原子序数变化的关系:
①短周期中原子核外p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的元素是　　　　　　(填元素符号)。
②同主族内不同元素的χ值变化的特点是　　　　　　　　　　　　;同周期内,随着原子序数的增大, χ值的变化总趋势是　　　　。周期表中χ值的这种变化特点体现了元素性质的　　　　　　变化规律。
③ χ值较小的元素集中在元素周期表的　　　(填字母)。
a.左下角　　b.右上角　　c.分界线附近
④下列关于元素此性质的说法正确的是　　　(填字母)。
a. χ值可反映元素最高正化合价的变化规律
b. χ值可反映原子在分子中吸引电子的能力
c. χ值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱
综合拔高练
五年高考练
1.AD 7.C 10.C 11.B 12.B 13.C
1.AD　A项,H原子的s轨道为球形,两个氢原子形成氢气时,是两个氢原子的s轨道相互重叠形成一个共价键,正确;B项,由洪特规则知,基态碳原子2p轨道上的2个电子应分占两个轨道,错误;C项,基态Ni原子价电子排布式为3d84s2,错误;D项,基态N原子的价电子排布图为
↑↓
↑ ↑ ↑
,正确。
2.答案　(1)2s22p3　(2)3d64s2
解析　(1)基态N原子的电子排布式是1s22s22p3,价电子排布式为2s22p3。(2)Fe为26号元素,价电子排布式为3d64s2。
3.答案　(1)
↑↓
　
↑↓ ↑↓ ↑
(2)3d84s2　第4周期第Ⅷ族
(3)4s24p4
(4)3d104s24p4
(5)1s22s22p4　2
解析　(1)基态F原子的价电子排布式为2s22p5,故其价电子排布图(轨道表示式)为
↑↓
　
↑↓ ↑↓ ↑
。
(2)Ni是28号元素,基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2,在周期表中位于第4周期第Ⅷ族。
(3)Se是34号元素,位于第四周期第ⅥA族,基态硒原子价电子排布式为4s24p4。
(4)Se位于元素周期表第四周期第ⅥA族,其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4。
(5)基态O原子的电子排布式为1s22s22p4,其2p轨道有2个未成对电子,即O原子有2个未成对电子。
4.答案　(1)3s23p2
(2)3s23p4　六
(3)AC
(4)K+、P3-　+
解析　(1)硅是14号元素,价电子排布式为3s23p2。
(2)基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,故价电子排布式为3s23p4。由86号元素处于第六周期0族,并结合元素周期表的结构可知,80号元素也在第六周期。
(3)轨道处于半充满时体系总能量低,故基态Cr原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,A项正确;根据核外电子的电子云图,4s 电子不一定比3s电子在离核更远的地方运动,B项错误;K和Cr都是第四周期元素,Cr的电负性大于K,Cr原子对键合电子的吸引力比K大,C项正确。
(4)KH2PO4的组成元素各自所能形成的简单离子分别为K+、H+、P3-、O2-,其中K+与P3-核外均为18个电子,核外电子排布式相同,均为1s22s22p63s23p6;基态P原子的价电子的轨道表示式为
↑↓
↑ ↑ ↑
,
其价电子自旋磁量子数的代数和为+。
5.答案　
解析　电负性越大,原子在形成化学键时吸引电子能力越强,C和H的电负性均小于N,Cl的电负性强于N,故分子中的N原子电子云密度最小,其碱性最弱。
6.答案　ad　d
解析　基态氟原子的核外电子排布式为1s22s22p5,有9个电子,排除b、c项;a项,相当于F原子的一个电子从2p能级跃迁到3s能级,属于激发态氟原子,正确;d项,相当于F原子的两个电子从2p能级跃迁到3p能级,属于激发态氟原子,正确;在两个激发态氟原子中,由于3p能级的能量高于3s能级,且d中发生跃迁的电子数目多于a,故d的能量较高。
7.C　由“基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2”可知,X是氧元素,Z是钠元素;Y的原子序数介于氧元素与钠元素之间且Y为短周期主族元素,说明Y是氟元素;W的最外层电子数与Y相同,说明W是氯元素。A项,第一电离能:F>O>Cl>Na,错误;B项,F-、O2-、Cl-还原性的强弱顺序:Cl->O2->F-,错误;C项,简单离子的半径大小顺序:Cl->O2->F->Na+,正确;D项,氢化物水溶液的酸性:HCl>HF,错误。
8.答案　a　同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,N原子的价电子排布式为2s22p3,2p轨道是半充满稳定结构,第一电离能比O原子大　b
解析　C、N、O、F均位于第二周期,同周期主族元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N原子的价电子排布式为2s22p3,2p轨道是半充满稳定结构,第一电离能比O原子大,则第一电离能:CN,F原子失去2个电子后,2p轨道为半充满结构,第三电离能最大,O原子失去2个电子后,2p轨道中存在2个电子,容易失去电子,第三电离能:O9.答案　(1)O>C>H>Fe　(2)N>C>H
解析　(1)元素的非金属性越强,电负性越大,故电负性由大到小的顺序为O>C>H>Fe。
(2)CH4、NH3中C、N均显示负价,说明C、N的电负性都大于H,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性N>C>H。
10.C　基态X原子的s轨道和p轨道上的电子数相等,且基态X原子中含有未成对电子,则核外电子排布式为1s22s22p4,X为O;基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2∶1∶3,X原子的未成对电子数为2个,则Y原子的未成对电子数为1个,Z原子的未成对电子数为3个,根据X、Y、Z、W原子序数依次增大及题给物质的化学式,可知Y为F,Z为P,根据W3(PO4)2知W元素为+2价,只能为Ca,代入题干验证合理。A项,电负性:F>O>P>Ca,错误;B项,原子半径:F11.B　M是地壳中含量最多的元素,则M为O;X的2s轨道全充满,Y的s能级电子数量是p能级的两倍,考虑到原子序数:XB或N>Be,A正确;氧元素没有最高正价,氮元素的最高正价为+5,B错误;Na与O可形成Na2O、Na2O2,其中Na2O2中含有非极性共价键,C正确;非金属性:N>C,最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H2CO3,D正确。
12.B　短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,W简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为Al元素;第二周期元素的基态原子中有两个单电子时,最外层电子排布式为2s22p2或2s22p4,即C或O元素,第三周期元素的基态原子中有两个单电子时,最外层电子排布式为3s23p2或3s23p4,即Si或S元素,Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,X、Z、Q分别为C、O和S元素,Y为N元素。C元素能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键,故A正确;Z、Q形成的简单氢化物为H2O和H2S,由于H2O常温下为液体,H2S为气体,所以H2O的沸点高于H2S,故B错误;N的2p轨道为半充满状态,比较稳定,故其第一电离能比O大,故C正确;O的电负性比Al大,故D正确。
13.C　戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸,结合元素周期表片段可知,戊可能为S或Cl,若戊为S,则甲为C、乙为O、丙为Si、丁为P;若戊为Cl,则甲为N、乙为F、丙为P、丁为S。原子半径:丁>戊>乙,A项正确;非金属性:戊>丁>丙,B项正确;若甲为C,其氢化物如CH4等遇HCl不产生白烟,C项错误;丙的最高价氧化物对应的水化物可能是H2SiO3或H3PO4,都能与强碱反应,D项正确。
三年模拟练
1.D 2.B 3.C 4.D 5.C 6.BD 7.D 8.A
1.D　氧原子的价电子排布式为2s22p4,A错误;Fe3+的价电子排布式为3d5,价电子轨道表示式应为
↑ ↑ ↑ ↑ ↑
,
选项中价电子轨道表示式违背了洪特规则,B错误;N、As同主族,同一主族元素第一电离能随着原子序数增大而减小,所以第一电离能N>As,C错误;同一周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,电负性F>O>N,同一主族元素从上到下电负性逐渐减小,电负性N>As,所以电负性F>O>As,D正确。
2.B　W元素原子的价电子排布式为nsnnpn+2,n=2,则W是氧元素;Z元素最外层的p能级电子数与s能级电子数相等,Z为Si;X、Y、Z为同周期相邻元素,则X为Mg,Y为Al。原子半径大小顺序为Mg>Al>Si>O,A错误;第一电离能:Mg>Al,B正确;四种元素的电负性大小顺序为O>Si>Al>Mg,C错误;Z的最高价氧化物的水化物为硅酸,非金属性:Si3.C　Se位于第4周期ⅥA族,最外层电子排布式为4s24p4,A正确;Se元素的最高正化合价为+6,则其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4,B正确;Br和Se属于同周期元素,且原子序数Br>Se,Br的非金属性比Se强,C错误;根据O、Se、K在周期表中的位置可知,O、Se为p区元素,K为s区元素,D正确。
4.D　Ge原子核外有32个电子,基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p2,价电子排布式为4s24p2,位于周期表p区,A错误;Zn的基态原子价电子排布式为3d104s2,B错误;基态O原子的电子排布式为1s22s22p4,成对电子数为6个,未成对电子数为2个,成对电子数是未成对电子数的3倍,C错误;非金属性越强,元素电负性越大,所以三种元素电负性由大到小的顺序是O>Ge>Zn,D正确。
5.C　根据核反应为Xn YHe可知,X的质量数N=4+7-1=10,又因为Y在化合物中呈+1价,则Y位于ⅠA族,Y的质量数为7,得出Y为Li,其质子数P=3,X的质子数Z=3+2-0=5,X是B。硼原子的2p轨道上有1个电子,A错误;Y为Li,在空气中燃烧的产物只有Li2O,B错误;第一电离能B>Li,C正确;原子半径Li>B,D错误。
6.BD　Na原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时,原子吸收能量,由基态转化成激发态,故A错误;价电子排布式为4s24p3的元素原子有4个电子层,最外层电子数为5,位于第四周期第ⅤA族,是p区元素,故B正确;同一电子层中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子的能量高,但不是同一电子层的p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量,故C错误;PCl3中P、Cl均达到8电子稳定结构,故D正确。
7.D　同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但磷原子3p轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,故Si的第一电离能最小,由题图可知,c曲线表示的是Si;磷原子第四电离能为失去3s2中1个电子所需能量,3s轨道为全充满稳定状态,与第三电离能相差较大,可知b曲线表示的是P,则a曲线表示的是C。碳酸的酸性大于硅酸,A错误;三种元素中Si的非金属性最弱,SiH4的稳定性最差,B错误;Si的电负性最小,C错误;硅失去4个电子后,2p轨道为全充满状态,再失去1个电子时所需能量较大,第五电离能与第四电离能相差较大,P失去4个电子后,3s轨道中存在1个电子,第四电离能与第五电离能均为失去3s轨道上电子所需能量,二者相差不大,C、Si位于同一主族,第五电离能C>Si,则第五电离能:C>Si>P,D正确。
8.A　元素X原子的价电子排布式为nsnnpn-1,n=2,是硼元素,故X、Y、Z、W都是第二周期元素,元素周期表中电负性最大的主族元素是F元素,W是F元素;又因为图中原子最外层都达到8电子稳定结构,每个Z原子形成2个共价键最外层达到8电子稳定结构,则Z是O元素;每个Y形成4个共价键最外层达到8电子稳定结构,Y是C元素。铍是ⅡA族元素,硼元素是ⅢA族元素,铍元素的第一电离能大于硼元素的第一电离能,A正确;Y和Z形成的化合物可以是CO,CO不能与碱发生反应,B错误;[Y2Z4XW2]-的组成元素中,p能级未成对电子数最多的元素为C、O,C错误;F是同周期中原子半径最小的主族元素,D错误。
9.答案　(1)Na>Si>P>Cl
(2)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5
(3)
↑↓
↑ ↑
(4)11　3s
(5)小于
解析　W、X、Y、Z为同一短周期元素,据题图可知每个X能形成4个共价键,则应为第ⅣA族元素,X为C或Si,若X为C,则Z为B,不符合图中成键规律,所以X为Si,Z为Cl,四种元素位于第三周期;Y元素基态原子的未成对电子数等于其电子层数,则Y元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,为P元素;根据题图可知,W元素的阳离子带一个单位正电荷,且W是所在周期中第一电离能最小的元素,则W为Na元素。
(1)同一周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,则W、X、Y、Z原子半径由大到小的顺序为Na>Si>P>Cl。
(2)氯原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5。
(3)基态Si的价电子排布式为3s23p2,则基态硅原子的价电子轨道表示式是
↑↓
↑ ↑
。
(4)Na的核外电子总数是11,每个电子的运动状态都不同,则Na原子核外电子有11种不同的运动状态;Na元素基态原子中电子所占据的能量最高的原子轨道为3s。
(5)同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,所以Si的电负性小于P。
10.答案　(1)
↑↓
↑↓
↑ ↑ ↑
(2)F>N>O
(3)C
(4)能
(5)C
(6)Cu原子失去一个电子后,核外电子排布式为[Ar]3d10,而锌原子失去一个电子后核外电子排布式为[Ar]3d104s1,Cu达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大
解析　(1)③为N元素,基态原子轨道表示式为
↑↓
↑↓
↑ ↑ ↑
。
(2)同一周期元素随原子序数增大第一电离能呈增大的趋势,但一般第ⅤA族元素的第一电离能比第ⅥA族元素的大,所以N、O、F三种元素的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O。
(3)选项中最活泼的金属元素Na和最活泼的非金属元素F之间最容易形成离子键,C正确。
(4)由于Be与Al的单质及其化合物的性质相似,所以参照Al2O3与NaOH溶液能反应,BeO与NaOH溶液也能反应。
(5)a中Na元素的电离能远大于Mg的电离能,则a应表示的是I2;b中Na元素的电离能小于Mg的电离能,Mg的电离能远大于Al的电离能,则b应表示的是I3;c中Al元素的电离能小于Mg元素的电离能,S元素的电离能小于P元素的电离能,并且从Na到Cl,电离能呈现较明显的增大的趋势,则c应表示的是I1,C正确。
(6)Cu原子失去一个电子后,核外电子排布式为[Ar]3d10,而锌原子失去一个电子后核外电子排布式为[Ar]3d104s1,Cu达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大。
11.答案　(1)4s24p2　
(2)O>P>Zn>K
(3)①P　②1s22s22p63s23p63d104s24p3或
[Ar]3d104s24p3　3　③S>P>As
(4)①O、Mg　②从上到下χ值逐渐减小　增大　周期性　③a　④bc
解析　 (1)基态Ge原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,其价电子排布式为4s24p2。
(2)元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性O>P>Zn>K,则电负性O>P>Zn>K。
(3)①P原子的3p轨道处于半充满状态,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能P>S。②As元素为33号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3;核外4p轨道上有3个未成对电子。③非金属性S>P>As,所以电负性S>P>As。
(4)①p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的短周期元素,电子排布式只能是1s22s22p4或1s22s22p63s2,即O和Mg。②根据题图可知,同主族元素从上到下,χ值逐渐减小,同周期元素从左到右, χ值呈增大趋势,体现了元素性质的周期性的变化规律。④根据②分析可知,χ表示元素的电负性,它可以反映原子在分子中吸引电子的能力,也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的依据。
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