第一章 原子结构与性质 单元测试题（含解析）2023-2024学年高二下学期人教版（2019）选择性必修2

第一章 原子结构与性质 单元测试题
一、单选题
1．铬钾矾[]在纺织工业有广泛用途，下列有关说法正确的是（　　）
A．基态价电子排布式为
B．中S的杂化类型为杂化
C．离子半径：
D．元素K在周期表中位于第3周期IA族
2．已知某元素＋2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，该元素在周期表中属于（　　）
A．ⅤB族 B．ⅡB族 C．Ⅷ族 D．ⅡA族
3．绿矾可用作净水剂，在空气中极易被氧化。下列有关说法正确的是（　　）
A．H，O，S均位于元素周期表p区
B．的价层电子轨道表示式为
C．基态S原子的未成对电子数为6
D．基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图是球形的
4．下列原子轨道的表示错误的是（　　）
A．1s B．2p C．3px D．3f
5．某元素M层的电子数是L层电子数的1/2，则该元素的原子是（　　）
A．Li B．Si C．Al D．K
6．氨分子得到一个H+，变成铵离子(NH )。下列对上述过程的描述不合理的是（　　）
A．氮原子的杂化类型发生了改变 B．微粒的形状发生了改变
C．微粒的化学性质发生了改变 D．微粒中的键角发生了改变
7．在核电荷数为26的的价层电子排布图中，处于基态的是（　　）
A．
B．
C．
D．
8．科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是（　　）
A．Y为O或S元素
B．元素电负性的顺序为X>Y>Z
C．元素的第一电离能顺序Z>Y>X>W
D．对应简单离子的半径顺序W>X>Y>Z
9．常见的非金属元素和金属元素及其化合物是中学化学核心知识。下列说法正确的是（　　）
A．半径大小：r(Al)>r(Na) B．电离能大小：I1(N)>I1(O)
C．电负性大小：χ(F)<χ(O) D．碱性强弱：NaOH10．下列关于价电子排布为3s23p4的原子描述正确的是（　　）
A．它的元素符号为O
B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C．可以与H2化合生成液态化合物
D．其电子排布图为
11．下列各原子或离子的电子排布式错误的是（　　）
A．Na+： 1s22s22p6 B．F ：1s22s22p5
C．O2—： 1s22s22p4 D．Ar： 1s22s22p63s23p6
12．某无素原子的核外有四个能层，最外能层有1个电子，该原子核内的质子数不能为（　　）
A．24 B．18 C．19 D．29
13．利用原子结构及元素周期律表相关知识得到的以下结论中不正确的是（　　）
A．第IA族元素的原子半径：
B．基态N原子的轨道表示式：
C．酸性：
D．电负性：
14．富硒食品倍受追捧是因为硒(Se)被誉为“生命的奇效元素”。硒与氧同主族，与钙同周期。下列关于硒的描述错误的是（　　）
A．原子序数为34
B．氢化物的稳定性:H2Se＞H2S.
C．原子半径:Ca＞Se
D．最高价含氧酸的酸性:H2SeO4＜H2SO4
15．根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的立体构型正确的是（　　）
选项 分子式 中心原子 杂化方式 价层电子对 互斥模型 分子或离子 的立体构型
A SO2 sp 直线形 直线形
B HCHO sp2 平面三角形 三角锥形
C NF3 sp2 四面体形 平面三角形
D NH4+ sp3 正四面体形 正四面体形
A．A B．B C．C D．D
16．下列有关元素性质的说法中，错误的是（　　）
A．电负性：C＞H B．阴离子半径：
C．第一电离能：O＞N D．金属性：Na＞Li
二、综合题
17．A、B、C、D代表4种元素．请填空：
（1）A元素的原子核外s电子与p电子数之比为1：1，A的原子结构示意图为　 　；
（2）B元素的原子基态时被电子占据的轨道有9个，其中6个被电子占满，B元素符号为　 　；
（3）C元素基态原子核外的未成对电子数是前四周期元素中最多的．C基态原子的外围电子的原子轨道表示式为　 　；
（4）D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D元素的原子的核外电子排布式为　 　．
18．铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。
（1）基态Fe原子的价层电子的电子排布图为　 　；其最外层电子的电子云形状为　 　。
（2）(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O俗称摩尔盐
① 电子式为　 　。
②N、O两元素的第一电离能由大到小的顺序为　 　(用元素符号表示)。
③ 中S原子的杂化方式为　 　，VSEPR模型名称为　 　。
（3）K3[Fe(CN)6]晶体中中心原子的配位数为　 　，晶体的配位体为　 　 (用化学符号表示)。
19．均为36号以前的元素．请完成下列空白：
（1）元素基态原子的最外层有2个末成对电子，次外层有2个电子，其在元素周期表中的位置是　 　；该元素位于元素周期表的区　 　．
（2）元素的原子最外层电子排布式为，其核外电子有个　 　运动状态．
（3）元素基态的正三价离子的轨道为半充满，其基态原子的价电子排布式为　 　．
（4）元素基态原子的层全充满；层没有成对电子，只有一个末成对电子．其基态原子的价层电子排布图为　 　．
（5）E、F元素的基态原子都只有一个末成对电子；它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数．E、形成的化合物为　 　（填化学式）．
20．
（1）某质量数为32,核内有16个中子的原子,其电子排布式是　 　,该原子中有　 　个未成对电子,这些未成对电子具有　 　(填“相同”或“不同”)的自旋状态。
（2）某元素的原子最外层电子排布式为3s23p2,它的次外层上电子云形状有　 　种,该原子中所有电子占有　 　个原子轨道,核外共有　 　个电子。
（3）M电子层上有　 　个能级,有　 　个原子轨道,作为内层最多可容纳　 　个电子,作为最外层时最多可含有　 　个未成对电子。
（4）在元素周期表中,元素原子最外层只有1个未成对电子的主族元素处于第　 　族;元素原子最外层有2个未成对电子的主族元素处于第　 　族。
（5）A元素的最高正化合价是+4价,A元素原子次外层上有2个电子,A元素原子的电子排布式是　 　。
（6）B元素在气态氢化物中显-3价,气态氢化物极易溶于水,B元素原子的电子排布式是　 　。
（7）E元素原子核外占有9个原子轨道,且只有1个未成对电子,E的离子结构示意图是　 　。
（8）F、G都是短周期元素,F2-与G3+的电子层结构相同,则F2-的电子排布式是　 　,G元素的原子序数是　 　。
21．按要求填空：
（1）以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况．试判断，违反了泡利原理的是　 　，违反了洪特规则的是　 　．
A．
B．
C．
D．
E．
F．
（2）某元素的激发态（不稳定状态）原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为　 　；其最高价氧化物对应水化物的化学式是　 　．
（3）用符号“＞”“＜”或“=”表示下列各项关系．
①第一电离能：Na　 　Mg，Mg　 　Ca．
②电负性：O　 　F，F　 　Cl．
③能量高低：ns　 　（n+1）s，ns　 　np．
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．基态Cr原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1，其价电子排布式为3d54s1，故A不符合题意；
B．中S原子的价层电子对数=4+=4，因此S原子的杂化方式为sp3，故B不符合题意；
C．S2-、K+核外电子层数均为3，核外电子数均为18，O2-核外有2个电子层，核外电子层数越多，粒子半径越大，核外电子数相同时，核内质子数越多，半径越小，因此离子半径：，故C符合题意；
D．K元素位于元素周期表中第4周期IA族，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.Cr核外有24个电子，根据构造原理书写电子排布式；
B.中S原子的价层电子对数为4；
C.电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小；
D.K位于第4周期IA族。
2．【答案】D
【解析】【解答】某元素的+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6，则基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，最大能层数为4，因此处于第四周期，价电子数为2，因此处于第ⅡA族，D符合题意；
故答案为：D
【分析】根据离子的核外电子排布，确定其原子的核外电子排布，从而确定元素在周期表中的位置。
3．【答案】B
【解析】【解答】A．H的价电子排布式为，位于元素周期表s区，A项不符合题意；
B．是铁原子生成4s2上的2个电子得到的，其价层电子轨道表示式为，B项符合题意；
C．基态S原子的价电子排布式为，其未成对电子数为2，C项不符合题意；
D．O原子核外电子排布式为，占据的最高能级为2p，故电子云轮廓图呈哑铃形，D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A.H元素位于s区；
C.基态S原子有2个未成对电子；
D.O原子核外电子占据的最高能级为2p能级，电子云轮廓图呈哑铃形。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．K能层只有s轨道，因此1s原子轨道的表示合理，A不符合题意；
B．L能层有s、p两种轨道，因此2p原子轨道的表示合理，B不符合题意；
C．M能层有s、p、d三种轨道，p轨道有x、y、z三种伸展方向，因此3px原子轨道的表示合理，C不符合题意；
D．M能层只有s、p、d三种轨道，没有f轨道，则3f原子轨道的表示不合理，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】K能层只有s轨道，L能层有s、p两种轨道，M能层有s、p、d三种轨道。
5．【答案】B
【解析】【解答】某元素M层的电子数是L层电子数的1/2，L层有8个电子，所以M层有4个电子，则该元素的原子核外有14个电子，该元素的原子是Si，
故答案为：B。
【分析】根据和外电子层上电子数的关系式可以确定M层上有4个电子，结合核外电子排布规律判断该元素即可。
6．【答案】A
【解析】【解答】A．氨气分子中N的杂化为sp3，铵离子中N的杂化为sp3，N原子的杂化类型没有改变，A项符合题意；
B．氨气分子的空间构型是三角锥形，铵离子的空间构型为正四面体形，B项不符合题意；
C．因结构不同，则性质不同，微粒的化学性质发生了改变，C项不符合题意；
D．氨气分子的空间构型是三角锥形，铵离子的空间构型为正四面体形，微粒中键角发生了改变，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．根据NH3和NH4+中氮原子的杂化方式分析；
B．根据NH3和NH4+的空间构型分析；
C．二者的结构不同，化学性质不同；
D．根据NH3和NH4+的空间构型分析其键角；
7．【答案】A
【解析】【解答】A．由图可知，原子价层电子排布式为
，故A符合题意；
B．由图可知，电子排布式为
，故B项不符合题意；
C．电子排布时优先进入空轨道，故C项不符合题意；
D．每个轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】基态Fe原子核外有26个电子，根据构造原理知，其基态价电子在排列中先排列4s能级后排列3d能级，且排列时要遵循泡利不相容原理、洪特规则。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．根据以上分析，Y为P元素，故A不符合题意；
B．元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性Cl>P>Si，则电负性Cl>P>Si，即Z>Y>X，故B不符合题意；
C．同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则Na、Si、P、Cl第一电离能Cl>P>Si>Na，即Z>Y>X>W，故C符合题意；
D．电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，Si既不容易失电子，也不容易得电子，很难形成简单离子，故离子半径P3->Cl-
>Na+，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】由图可知，X可以形成4个共价键，最外层有4个电子；而Z只形成1个共价键，且Z的最外层电子数是X核外电子总数的一半，可推断X为Si，Z为Cl，W形成+1价离子，为Na元素；由化合物中原子团带1个单位负电荷，可知Y元素除了形成2个共用电子对之外，还可以得到1个电子，最外层电子数为5，为P元素。综上，元素W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl，据此分析解答。
9．【答案】B
【解析】【解答】A、同周期元素，从左到右半径减小，则 r(Al)B、同周期元素，从左到右第一电离能增大，若原子最外层能级电子为半充满或全充满则出现反常，则 I1(N)>I1(O)，B正确；
C、同周期元素，从左到右电负性增大，则 χ(F)>χ(O)，C错误；
D、同周期元素，从左到右金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，则NaOH>Al(OH)3，D错误；
故答案为：B
【分析】同一周期，从左到右最外层电子数递增，同一主族，最外层电子数相等；
同一周期，从左到右最高正价为+1—+7，最低负价为-4—-1，同一主族，最高正价相同，最低负价相同；
同一周期，从左到右半径减小，同一主族，从上到下半径增大；
同一周期，从左到右金属性减弱，非金属性增强，同一主族，从上到下金属性增强，非金属性减弱
金属性的比较：最高价氧化物对应水化物的碱性，和氧气、水、酸反应的程度，单质的还原性；
非金属性的比较：最高价氧化物对应水化物的酸性，和氢气反应的程度，氢化物的稳定性，单质氧化性；
同周期元素，从左到右第一电离能增大，若原子最外层能级电子为半充满或全充满则出现反常。
10．【答案】B
【解析】【解答】解：A．价电子排布为3s23p4的粒子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其核外电子数为16，为S元素，故A错误；
B．价电子排布为3s23p4的粒子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，故B正确；
C．一定条件下，它可与H2生成气态化合物H2S，故C错误；
D．S原子核外电子排布遵循能量最低原理、保里不相容原理、洪特规则，其轨道表示式为 ，故D错误；
故选B．
【分析】价电子排布为3s23p4的粒子其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其核外电子数为16，为S元素，据此分析解答．
11．【答案】C
【解析】【解答】A、钠离子的核外有10个电子，符合电子排布原理，不符合题意；
B、F原子核外有9个电子，符合电子排布原理，不符合题意；
C、氧负离子的核外有10个电子，所以2p轨道应排6个电子，符合题意；
D、Ar的核外有18个电子，符合电子排布原理，不符合题意，
故答案为：C。
【分析】根据电子排布式中电子在能级中的分布和微粒的核外电子数进行分析即可。
12．【答案】B
【解析】【解答】解：A.24号元素原子电子排布：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1，符合题意，故B不选；
B.18号元素原子电子排布：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6，只有3个电子层，故B选；
C.19号元素原子电子排布：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1，符合题意，故不选；
D.29号元素原子电子排布：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1，符合题意，故不选；
故选：B．
【分析】A.24号元素原子电子排布：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1，核外有四个能层，最外能层有1个电子；
B.18号元素原子电子排布：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6，只有3个电子层，最外层电子数为8个；
C.19号元素原子电子排布：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1，核外有四个能层，最外能层有1个电子；
D.29号元素原子电子排布：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1，核外有四个能层，最外能层有1个电子；
13．【答案】B
【解析】【解答】A.同主族元素原子的半径自上而下是逐渐增大的，因为原子的电子层数是逐渐增多的，所以K的半径大于Na的半径，Na的半径大于Li，A选项是正确的，不符合题意；
B.B选项中的N原子的轨道表示式违反了洪特规则，在2p三个轨道中应该是三个电子自旋平行，B选项是错误的，不符合题意；
C.元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强，非金属性：PD.同周期的元素，电负性从左至右逐渐增大，所以电负性大小由：C故答案为：B。
【分析】同周期的元素电负性是逐渐增大的，第一电离能整体也是呈现增大的趋势，但是由于第IIA族与第VA族存在ns全满和np的半满，结构稳定，使得第IIA族和第VA族的元素第一电离能大于相邻主族元素的第一电离能。
洪特规则要求：电子在填入简并轨道时总是优先单独分占新的轨道且自选平行。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．硒与氧同主族，硒的原子序数为：8+8+18=34，A不符合题意；
B．非金属性：Se＜S，氢化物的稳定性:H2Se＜H2S，B符合题意；
C．同周期从左到右原子半径逐渐减小，原子半径:Ca＞Se，C不符合题意；
D．非金属性：Se＜S，最高价含氧酸的酸性:H2SeO4＜H2SO4，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】 A． 氧族元素包含氧（O-8）、硫（S-16）、硒（Se-34）、碲（Te-52）、钋（Po-84）、116号元素（Uuh）六种元素 ；
B．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性Se＜S；
C．同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小；
D．O族元素最高正化合价相同（O元素除外），等于其族序数，非金属性S＞Se。
15．【答案】D
【解析】【解答】A、SO2中心原子杂化方式sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，含有一个孤电子对，分子的立体构型为V型结构，选项A不符合题意；
B、HCHO分子中心原子杂化方式sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，选项B不符合题意；
C、NF3分子中心原子杂化方式sp3，价层电子对互斥模型为四面体形，含有一个孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，选项C不符合题意；
D、NH4+的中心原子杂化方式sp3，价层电子对互斥模型为正四面体形，没有孤电子对，离子的立体构型为正四面体形，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】主要是sp杂化是线性结构，sp2是平面结构，sp3杂化是四面体结构
16．【答案】C
【解析】【解答】A．电负性是原子对键合电子的吸引能力，C对电子的吸引力大于H，所以C的电负性大于H，故A不符合题意；
B．电子层结构相同的离子，质子数越多，半径越小，所以O2-的半径大于F-，故B不符合题意；
C．由于N的电子排布为1s22s22p3，2p轨道为半充满的稳定结构，失去一个电子比O难，所以N的第一电离能大于O，故C符合题意；
D．同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，失去电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强，所以金属性：Na＞Li，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.元素的非金属性越强电负性越大；
B.电子层结构相同的离子，核电荷数越多，半径越小；
D.同主族元素从上到下金属性逐渐增强。
17．【答案】（1）
（2）P
（3）
（4）1s22s22p63s23p63d64S2
【解析】【解答】解：（1）A元素的原子核外s电子与p电子数之比为1：1，是8号氧元素，原子结构示意图为 ，故答案为： ；（2）B元素的原子基态时被电子占据的轨道有9个，其中6个被电子占满，核外电子排布为1s22s22p63s23p3，B是15号的磷，B元素符号为P，故答案为：P；（3）前四周期元素中，外围电子排布为ndxnsy，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，即外围电子排布为3d54s1，此元素为铬，其基态原子的价电子轨道表示为 ，故答案为： ；（4）D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，3d轨道电子数为5，则基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，应为Fe元素，
故答案为：Fe；1s22s22p63s23p63d64s2．
【分析】（1）A元素的原子核外s电子与p电子数之比为1：1，是8号氧元素；（2）B元素的原子基态时被电子占据的轨道有9个，其中6个被电子占满，核外电子排布为1s22s22p63s23p3；（3）前四周期元素中，外围电子排布为ndxnsy，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，据此解答；（4）D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，3d轨道电子数为5，应为Fe元素．
18．【答案】（1）；球形
（2）；N＞O；sp3杂化；正四面体形
（3）6；CN﹣
【解析】【解答】(1)Fe是26号元素，电子排布式为[Ar]3d64s2，价电子排布为3d64s2，结合洪特规则，价层电子的排布图为 ，最外层电子在s轨道中，s轨道的电子云形状为球形，故答案为： ；球形；
(2)①铵根的电子式中，N原子形成8电子稳定结构，电子式中含[]，电子式为 ，故答案为： ；
②N的价电子排布为2s22p3，O的价电子排布为2s22p4，N的2p轨道半充满，相比O较为稳定，故N的第一电离能大于O的第一电离能，故答案为：N＞O；
③SO42﹣中S原子的价层电子对数为 ＝4，即有4对价层电子对，S原子为sp3杂化，VSEPR模型名称为正四面体形，故答案为：sp3杂化；正四面体形；
(3)根据K3[Fe(CN)6]晶体中的化学式可快速判断出中心原子的配位数为6，配体是CN﹣，故答案为：6；CN﹣。
【分析】（1）根据核外电子排布规律书写价电子排布
（2）① 带正电，是得到得到电子形成② p轨道半充满较稳定③计算出价电子对即可
（3）考查的是配位化合物中提供孤对电子的配体数目
19．【答案】（1）第二周期或第ⅥA族；
（2）7
（3）
（4）
（5）
【解析】【解答】（1）A元素基态原子的最外层有2个末成对电子，次外层有2个电子，可推出A元素原子核外电子排布式为1s22s22p4，则A为氧元素，位于第二周期第ⅥA族，属于P区。
（2）B元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，根据s能级最多排2个电子，可推出n=2，所以B元素原子核外电子排布式为1s22s22p3，则B是氮元素，其核外电子的运动状态数为2+2+3=7。
（3）C元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满，则此时3d轨道排5个电子，则其基态原子的价电子排布式为3d64s2。
（4）D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个末成对电子，可推出D元素原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，价层电子排布图为 。
（5）E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子，它们相互作用可形成电子层结构相同的离子，可推出E、F处于分别相邻周期的IA族、VIIA族，且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数，阴离子最高能层电子数为6，其核外只能有3个电子层，则阴离子是氯离子，阳离子是钾离子，所以E、F形成的化合物是KCl。
【分析】（1）A元素基态原子次外层有2个电子，可推出A原子核外只有两个电子层。
（2）s能级最多排2个电子，可推出n=2，所以B元素原子核外电子排布式为1s22s22p3。
（3）d轨道最多排10个电子，正三价离子说明该原子核外电子最外层失去3个电子。
（4）核外电子M层表示第三层，N层表示第四层，结合洪特规则进行分析。
（5）E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子，它们相互作用可形成电子层结构相同的离子，可推出E、F处于分别相邻周期的IA族、VIIA族。
20．【答案】（1）1s22s22p63s23p4；2；相同
（2）2；8；14
（3）3；9；18；3
（4）ⅠA、ⅢA、ⅦA；ⅣA、ⅥA
（5）1s22s22p2
（6）1s22s22p3
（7）
（8）1s22s22p6；13
【解析】【解答】(1)判断该元素为S。(2)由最外层电子排布知其为Si元素,其次外层为L层,包括2s、2p两个能级。(3)M电子层有3s、3p、3d 3个能级,原子轨道数为1+3+5=9,M电子层作内层时最多可容纳18个电子;作为最外层时,3p能级为半充满状态时,此时含有的未成对电子最多。(4)元素原子最外层只有1个未成对电子的有第ⅠA、第ⅢA、第ⅦA族元素,元素原子最外层有2个未成对电子的有第ⅣA和第ⅥA族元素。(5)A元素为C,其原子的电子排布式为1s22s22p2。(6)B元素为N,其原子的电子排布式为1s22s22p3(7)E元素为Cl,其离子结构示意图为 。(8)F元素为8号元素O,G为13号元素Al。
【分析】（1）根据质量数和中子数计算出质子数即可写出核外电子能级排布，根据排布即可判断未成对电子和自旋状态
（2）根据最外层电子的排布即可判断元素的周期数和族序数，即可判断次外层电子的种类以及轨道数以及电子数
（3）M是第三层，含有三个能级，根据能级即可写出轨道数，每个电子层最多容纳2n2个电子（n为电子层数），根据电子的排布即可判断孤对电子数
（4）根据 元素原子最外层只有1个未成对电子的主族元素 ，最外层的电子数可能是1个，3个和7个，即可判断族序数，含有两个未成对电子，最外层可能含有的电子数是4个和6个即可判断族序数
（5）根据题意可知，最外层电子数是4，含有2个电子层数，故是碳原子，即可写出电子排布式
（6）根据氢化物的化合价以及极易溶于水确定B为氮元素，即可写出核外电子排布式
（7）根究题意判断元素符合即可化学离子结构示意图
（8）根据题意离子的结构相同即可判断出元素符号即可写出核外电子的排布
21．【答案】（1）A；BDE
（2）1s22s22p63s23p4；H2SO4
（3）＜；＞；＜；＞；＜；＜
【解析】【解答】解：（1）泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子；
洪特规则是指在同一个电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋方向相同；
所以违反泡利不相容原理的有A，违反洪特规则的有 BDE，
故答案为：A；BDE；（2）根据激发态原子核外电子排布式知该元素核外有16个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4，该元素是S元素，S元素最外层有6个电子，其最高化合价是+6价，其最高价氧化物对应的水化物是硫酸，其化学式为H2SO4，
故答案为：1s22s22p63s23p4；H2SO4；（3）①同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族元素大于相邻元素，同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以第一电离能：Na＜Mg，Mg＞Ca，
故答案为：＜；＞；②同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性：O＜F，F＞Cl，
故答案为：＜；＞；③电子的能层越大其能量越高，同一能层的电子，按s、p、d、能量逐渐增大，所以能量高低：ns＜（n+1）s，ns＜np，
故答案为：＜；＜．
【分析】（1）泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子；
洪特规则：在同一个电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋方向相同；（2）同一元素的原子中，基态和激发态原子的核外电子总数相等，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式；在主族元素中，元素的最高化合价等于其族序数，从而确定其最高价氧化物对应的水化物；（3）①同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族元素大于相邻元素，同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小；②同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小；③电子的能层越大其能量越高，同一能层的电子，按s、p、d、能量逐渐增大．