1.2 原子结构与元素的性质 课后练习（含解析） 2023-2024学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2

1.2 原子结构与元素的性质 课后练习
一、单选题
1．下列说法或有关化学用语的表达正确的是
A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B．Fe2+的外围电子轨道表示式是：
C．第一电离能：NaD．根据原子核外电子排布的特点可知Zn在周期表中属于d区元素
2．下列说法正确的是
A．原子能级中，p能级能量一定比s能级的能量高
B．同主族元素中，从上到下元素的电负性逐渐变大
C．键能、键长都是衡量共价键的稳定性重要参数
D．元素周期表中，s区全部是金属元素
3．某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2XO3，该元素的气态氢化物化学式为（　　）
A．HX B．H2X C．XH3 D．XH4
4．“中国天眼”探测到距离地球79光年的恒星光谱，经光谱分析该恒星的组成元素有硅、磷、铁硫等。下列说法错误的是（　　）
A．硅位于元素周期表的p区
B．基态磷原子的未成对电子数为3
C．基态铁原子的电子排布式为[Kr]3d64s2
D．硫的第一电离能小于磷的第一电离能
5．下列各组元素中，电负性依次减小的是
A．F、N、O B．Cl、C、F
C．Cl、S、P D．P、N、H
6．短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，X、Y、Z位于同一周期，Y和R位于同一主族，这五种元素构成的一种分子的结构如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．.上述五种元素中，非金属性最强的是Z
B．最高正化合价：Z>Y>X
C．最简单氢化物的还原性：Z>W>R
D．Y2Z2、RZ4分子中每个原子都符合8电子结构
7．A、B、C 3种元素的核外电子数都比氩原子少，若A和C处于同一主族，A和B的核电荷数之差为5，B原子的M电子层比L电子层少2个电子，则A、B、C 3种元素可能分别为（　　）
A．Li、Na、S B．Na、S、Li
C．Na、K、Br D．K、Br、Na
8．a、b、c、d 是四种短周期元素。a、b、d 同周期，c、d 同主族。a 的原子结构示意图(如下图)，b与c形成化合物的电子式为。下列比较中正确的是（　　）
A．原子半径：a＞c＞d＞b B．电负性a＞b＞d＞c
C．原子序数：d＞a＞c＞b D．最高价含氧酸的酸性c＞d＞a
9．某主族元素R的最高正化合价和最低负化合价的代数和等于4，由此可以判断（　　）
A．R一定是第四主族元素
B．R一定是第四周期元素
C．R的气态氢化物的稳定性一定比同族元素的氢化物稳定
D．R的气态氢化物的化学式可以表示为H2R
10．下列有关说法正确的是（　　）
A．所有非金属元素都分布在元素周期表的p区
B．构成原电池的两个电极不可采用相同的电极材料
C．第一电离能的大小可作为判断元素金属性强弱的依据
D．铜锌原电池放电一段时间后溶液温度升高，此时化学能同时转化为电能和热能
11．科学家最近发现两种粒子：第一种是由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”；第二种是由四个氧原子构成的分子。下列有关这两种粒子的说法错误的是（　　）
A．“四中子”的粒子不显电性
B．“四中子”的质量数为4
C．第二种粒子是氧元素的另一种同位素
D．第二种粒子的化学式为O4
12．硫酸亚铁铵[]俗称莫尔盐，在生产生活中有多种应用。下列说法错误的是
A．可用试剂检验莫尔盐是否已氧化变质
B．有4个σ键电子对
C．基态的价层电子轨道表示式为
D．N的第一电离能比同周期相邻的两种元素都大
13．钡的核外电子排布为[Xe]6s2，下列关于钡的说法错误的是（　　）
A．其电负性比Cs大 B．位于第六周期第ⅡA族
C．能与冷水反应放出氢气 D．第一电离能比Cs小
14．Q、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，Q的基态原子中只有1种运动状态的电子，W、Z的基态原子分别是同周期中未成对电子数最多的，X的基态原子2p能级上未成对电子数与成对电子数相同，Y与Q处于同一主族。下列说法正确的是（　　）
A．简单离子半径：
B．第一电离能：
C．沸点：
D．化合物中只含有离子键
15．下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是（　　）
A．P＜S＜O＜F B．C＜N＜O＜F
C．O＜S＜Se＜Te D．K＜Na＜Mg＜Al
16．2021年10月9日，中国科学家在Nature发表研究论文，利用超高空间分辨率铀——铅定年技术对嫦娥五号月球样品玄武岩进行分析，证实月球最“年轻”玄武岩年龄为20亿年。元素周期表中铀元素的数据如图，下列说法中不正确的是（　　）
A．铀原子的质子数是92 B．铀元素的质量数是238
C．核素的中子数是143 D．铀是第七周期第ⅢB族元素
17．如图是元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、 Y、Z五种元素的叙述中，正确的是（　　）
A．通常情况下五种元素的单质中，Z单质的沸点最高
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．W的电负性比X的的电负性大
D．第一电离能：R＞W＞Y
18．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是（　　）
A．原子半径：r(W)＞r(Z)＞r(Y)
B．由X、Y组成的化合物只有一种
C．Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱
D．X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
19．下列有关性质的比较中，正确的是（　　）
A．键的极性：N－HB．第一电离能：NaC．硬度：白磷>冰>二氧化硅
D．熔点： ＞
20．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol-1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是（　　）
I1 I2 I3 I4 ……
R 740 1500 7700 10500 ……
①R的最高正价为＋3价 ②R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
③R元素第一电离能大于同周期相邻元素 ④R元素位于元素周期表中第ⅡA族
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
二、综合题
21．回答下列问题
（1）基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为　 　。
（2）与相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是　 　。
（3）成为阳离子时首先失去　 　轨道电子，的价层电子排布式，价层电子排布式为　 　。
（4）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)，第三电离能的变化图是　 　(填标号)。
（5）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、b、c、d、
（6）对于基态原子，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
B．电子能量较高，总是在比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
（7）基态与离子中未成对的电子数之比为　 　。
（8）H、B、N中，原子半径最大的是　 　。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素　 　的相似。
（9）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是____(填标号)。
A． B．
C． D．
22．
（1）Ⅰ、锂一磷酸氧铜电池正极的活性物质是可通过下列反应制备：
。
写出基态的电子排布式：　 　。
（2）P、S元素第一电离能大小关系为　 　，原因是　 　。
（3）氨基乙酸铜分子结构如图所示，碳原子的杂化方式为　 　，基态碳原子核外电子有　 　种运动状态。
（4）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物，则1mol该配合物含有键的数目为　 　(表示阿伏加德罗常数的值)。
（5）Ⅱ、苯的含氧衍生物A的相对分子质量为180，其中碳元素的质量分数为60%，A完全燃烧消耗的物质的量与生成的物质的量相等。请回答下列问题：
A的分子式为　 　。
（6）已知A的苯环上取代基彼此相间，A能发生银镜反应，也能与溶液反应生成，还能与溶液发生显色反应，则A含有的官能团名称是　 　，满足上述条件的A的结构可能有　 　种。
（7）A的一种同分异构体B是邻位二取代苯，其中一个取代基是羧基。B能发生如图所示转化。
回答下列问题：
①C→E的反应类型为　 　。
②D与浓溴水反应的主要产物的结构简式为　 　。
③F可发生的化学反应类型有　 　(填字母)。
A取代反应B．加成反应C．消去反应D．加聚反应
23．根据已学知识，请回答下列问题：
（1）基态N原子中，核外电子占据的最高能层的符号是　 　，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为　 　。
（2）写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：　 　。
（3）某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布式为4s24p4，该元素的名称是　 　。
（4）已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式　 　；在元素周期表中，该元素在　 　填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。
（5）从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为　 　。电负性的顺序是　 　。
（6）写出C的核外电子排布图为：　 　。
（7）Zn2＋的核外电子排布式为　 　。
24．磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，它的单质和化合物在工农业生产中应用广泛。白磷可通过反应 2Ca3(PO4)2+10C→6CaO+P4+10CO
获得。完成下列填空：
（1）磷原子的最外层电子排布式是　 　，氧原子核外有　 　种不同运动状态的电子。C、O两种元素非金属性较强的是　 　。
（2）白磷在空气中露置时间长了会因温度达到　 　而自燃，使白磷升温的热量主要来自　 　。某温度时，在2.0L恒容密闭容器中充入0.5mol PCl5，发生反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)－Q，经过一段时间后达到平衡。
（3）该反应的平衡常数表达式 K=　 　；
（4）其他条件不变，起始时向上述容器中充入1.0 mol PCl5，达到平衡时，PCl5的转化率　 　（选填“增大”、 “减小”“不变”），平衡常数 K　 　（选填“增大”、 “减小”“不变”）。
（5）在不同时间（t）测得反应过程中 PCl5 的部分数据如下：
t（s） 0
50
100
250
350
n（mol） 0.5
0.42
0.41
0.40
0.40
则 100s 时， PCl3的物质的量浓度是　 　。
25．是汽车尾气中的主要污染物，在汽车尾气系统中装配催化转化器，可有效降低的排放。
（1）当尾气中空气不足时，(以为主)在催化转化器中被还原成排出。
①基态碳原子中，电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状是　 　。
②氧的基态原子的轨道表示式为　 　。
③C、N、O电负性由大到小顺序为　 　。
（2）当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收生成盐。其吸收能力顺序如下：。已知：镁、钙、锶、钡的部分电离能数据如下表所示。
元素
738 589.7 549 502.9
1451 1145 1064 965.2
7733 4910 a 3600
①推测的第三电离能a的范围：　 　。
②对的吸收能力增强，从原子结构角度解释原因：为同主族元素，　 　，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对的吸收能力逐渐增强。
（3）研究作为脱硝催化剂的性能时发现：在上适当掺杂不同的金属氧化物如等有利于提高催化脱硝性能。
①基态V原子的核外电子排布式为　 　。
②若继续寻找使催化性能更好的掺杂金属氧化物，可以在元素周期表　 　区寻找恰当元素(填序号)。
A．s B．p C．d D．ds
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量，如2p轨道的能量低于4s轨道的能量，故A不符合题意；
B．铁原子的外围电子排布为3d64s2，Fe2+的外围电子排布为3d6，选项中的Fe2+的外围电子轨道表示式符合泡利原理和洪特规则，故B符合题意；
C．Al的第一电离能失去的电子是3p能级上的，该能级的能量比左边的位于3s能级的能量高，容易失去，所以Al的第一电离能比Mg小，故C不符合题意；
D．Zn的核电荷数为30，其价电子排布式为3d104s2，在周期表中属于ds区元素，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.同一能层，不同能级能量不同，其能量大小顺序为：s＜p＜d＜f，但不同能层，能层越大，能量越高，如4s＞3p；
C.同一周期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；
D. Zn的外围电子排布式为3d104s2，位于元素周期表的ds区。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．原子能级中，相同能层的p能级能量一定比s能级的能量高，若是不同能层，则不一定，A不符合题意；
B．电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度，吸引电子能力越强，电负性越大，同主族元素中，从上到下元素的电负性逐渐减小，B不符合题意；
C．键能、键长都是衡量共价键的稳定性重要参数，键长越短，键能越大，共价键越稳定，C符合题意；
D．元素周期表中，s区元素除氢外，其余全部是金属元素，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.能级能量还与能层有关；
B.元素的非金属性越强，电负性越大，同主族元素中，从上到下元素的非金属逐渐减小；
C.键长越短，键能越大，共价键越稳定；
D.H为s区元素，但属于非金属元素。
3．【答案】D
【解析】【解答】某元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2XO3，该元素的最高价是+4价，所以最低价是－4价，则气态氢化物化学式为XH4，答案选D。
点睛：掌握主族元素化合价的判断依据以及最高价与最低价的关系是解答的关键，主族元素的化合价计算依据是：①主族元素的最高正价等于主族序数，且等于主族元素原子的最外层电子数(O除外)，其中氟无正价。②主族元素的最高正价与最低负价的绝对值之和为8，绝对值之差为0、2、4、6的主族元素分别位于ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。
正确答案为：D。
【分析】一般规则，最高正价和最低负价的关系。
4．【答案】C
【解析】【解答】A．硅为14号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，位于元素周期表的p区，A不符合题意；
B．磷为15号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，基态原子的未成对电子数为3，B不符合题意；
C．铁为26号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或[Ar]3d64s2，C符合题意；
D．第一电离能指气态、基态原子失去最外层的一个电子所需要的能量，磷元素的3p能级容纳了3个电子，处于半充满稳定状态，失去一个电子比硫难，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.硅位于p区；
B.基态磷原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，未成对电子数为3；
D.同一周期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。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．元素周期表中，同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强，则F>O>N，A不符合题意；
B．同主族元素从上到下，电负性逐渐减弱，则F>Cl，B不符合题意；
C．同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增强，则Cl>S>P，C符合题意；
D．元素周期表中，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，则N>P，故N>P>H，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．元素周期表中，同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强；
B．同主族元素从上到下，电负性逐渐减弱；
C．同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增强；
D．元素周期表中，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱。
6．【答案】A
【解析】【解答】分析可知，X是C、Y是O、Z是F、R是S、W是Cl；
A．越靠近元素周期表右上角的元素，非金属性越强，则最强的是F，即Z，故A符合题意；
B．X是C、Y是O、Z是F，其中Y和Z没有最高正化合价，故B不符合题意；
C．非金属性越强，简单氢化物的还原性越弱，Z是F、R是S、W是Cl，非金属性F＞Cl＞S，则简单氢化物的还原性：Z＜W＜R，故C不符合题意；
D．Y2Z2是O2F2、RZ4是SF4，其结构式为 ，其中S原子不满足8电子结构，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据图示信息，X、R形成4个共价键，Y形成2个共价键，Z、W形成1个共价键，X、Y、Z位于同一周期，且原子序数依次增大，则X是碳元素，Y是氧元素，Z是氟元素。R与Y位于同一主族，所以R是硫元素。W的原子序数比R大，则W是氯元素。据此分析。
7．【答案】B
【解析】【解答】A、B、C 3种元素的核外电子数都比氩原子少，B原子的M电子层比L电子层少2个电子，原子M层电子数=8﹣2=6，则B为S，A和B的核电荷数之差为5，则A核电荷数=16﹣5=11，故A为Na，若A和C处于同一主族，则A为H或Li，选项中只有B符合；
故答案为：B。
【分析】根据K层是第一电子层，L层是第二电子层，M层是第三电子层分析。
8．【答案】D
【解析】【解答】结合以上分析可知，a为Si，b为Na，c为N，d为P；
A．一般来讲，电子层数越多，半径越大，同一周期，从左到右原子半径减小，因此原子半径：b＞a＞d ＞c，故A不符合题意；
B．元素的非金属性越强，电负性越大，一般非金属元素的电负性强于金属元素的电负性；非金属性同周期从左到右越来越强，同主族越往上越强，正确的顺序： c＞d＞a＞ b，故B不符合题意；
C．原子序数符合题意顺序：d＞a＞b＞c，故C不符合题意；
D．元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，所以最高价含氧酸的酸性c＞d＞a，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】a是Si元素，根据b与c形成化合物的电子式可知b是Na，c是N，d是P。
A.电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多，原子半径越小；
B.电负性同一周期逐渐增强，同一主族从上到小逐渐减弱；
D.元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性格越强。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．据分析可知，R是第ⅥA族元素，故A不符合题意；
B．据分析可知，R是第VIA族元素，但不一定是第三周期元素，故B不符合题意；
C．若R为S元素，S与O同主族，非金属性O＞S，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，O的气态氢化物的稳定性比S元素的氢化物稳定，故C不符合题意；
D．R元素的最低化合价为-2价，R的气态氢化物的化学式可以表示为H2R，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4，这说明最高价是+6价，最低价是-2价，因此是第VIA族除了氧以外的元素。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．所有非金属元素不都分布在p区，如H在s区，A不符合题意；
B．构成原电池的两个电极可以是两个相同的石墨电极，比如氢氧燃料电池，B不符合题意；
C．一般来说，同周期从左到右第一电离能逐渐增大，金属性逐渐减弱，但IIIA族和VA族的第一电离能反常，故不能用第一电离能来判断金属性强弱，C不符合题意；
D．铜锌原电池放电说明有电能产生，溶液温度升高说明有热能产生，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.氢元素在s区；
B.原电池的两个电极可能是相同的材料；
C.同周期元素的金属性与第一电离能的变化规律不完全一致；
D.原电池：化学能转化为电能，一段时间后溶液温度升高。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．中子不带电，A不符合题意；
B.1个中子的相对分子质量是1，则“四中子”的质量数为4，B不符合题意；
C．质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，分子不是核素，C符合题意；
D．第二种粒子是由四个氧原子构成的分子，所以其化学式为O4，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】根据题意可知道，第一种只有四个中子，故质量数为4，而中子不带电性，故该粒子不带电，第二种的化学式是O4，故与氧气互为同素异形体
12．【答案】A
【解析】【解答】A．莫尔盐中的铁为+2价，被空气中的氧气氧化后会变质成+3价，检验是否存在铁离子应用亚铁氰化钾溶液或KSCN溶液，A符合题意；
B．中中心原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，有4个σ键电子对，B不符合题意；
C．基态的价层电子排布式为2s22p6，轨道表示式为，C不符合题意；
D．N原子的2p轨道处于半满状态，能量较低，比同周期相邻的两种元素的第一电离能都大，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．依据检验铁离子应用亚铁氰化钾溶液或KSCN溶液；
B．依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键；
C．依据构造原理和洪特规则分析；
D．同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素。
13．【答案】D
【解析】【解答】A. 同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故Ba电负性比Cs大，A不符合题意；
B.
Ba位于第六周期第ⅡA族，B不符合题意；
C.
同周期元素从上到下金属性逐渐增强，已知与钡同主族的镁能与冷水反应生成氢气，故钡也能与冷水反应放出氢气，C不符合题意；
D.
同周期元素的第一电离能从左到右呈递增趋势，但是第IIA元素的最外层s轨道是全充满状态，其第一电离能比同周期相邻的两种元素高，故Ba的第一电离能比Cs大，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据钡的核外电子排布[Xe]6s2可知，该元素位于元素周期表第6周期IIA族，位于同周期第IA族的元素是Cs，根据元素周期律进行分析。
14．【答案】A
【解析】【解答】A．W、X、Y的简单离子分别为N3-、O2-、Na+，三者同电子层结构核电荷数多半径小即半径W>X>Y，A项符合题意；
B．X、W、Z分别为O、N、P，O、N为第二周期半径比P小，同时同周期ⅤA族大于ⅥA族，所以第一电离能W>X>Z，B项不符合题意；
C．PH3与NH3中NH3分子间有氢键其沸点更高，即沸点：ZQ3D．Na2O2中存在O-O为非极性共价键，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】Q的基态原子中只有1种运动状态的电子，则Q为H元素，W、Z的基态原子分别是同周期中未成对电子数最多的，W应该位于第二周期，其核外电子排布式为1s22s22p3，则W为N元素；Z应该位于第三周期，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，则Z为P元素；X的基态原子2p能级上未成对电子数与成对电子数相同，其核外电子排布式为1s22s22p4，则X为O元素；Y与Q处于同一主族，Y的原子序数大于O元素，则Y为Na元素。
15．【答案】C
【解析】【解答】A.同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，因此F＞O、S＞P，同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，所以电负性O＞S，故电负性：F＞O＞S＞P，故A不符合题意；
B.同周期自左而右电负性增大，则电负性C＜N＜O＜F，故B不符合题意；
C.元素的非金属性越强，电负性越强，元素的非金属性：Te＜Se＜S＜O，则电负性为Te＜Se＜S＜O，故C符合题意；
D.一般来说，元素的金属性越强，电负性越小，即K＜Na＜Mg＜Al，故D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】元素的非金属性越强，电负性越强；即同周期自左而右电负性增大；同一主族元素从上到下电负性逐渐减小。
16．【答案】B
【解析】【解答】A．左上角的“92”代表原子序数，原子序数=质子数，则铀原子的质子数是92，A不符合题意；
B.238.0是U的相对原子质量，故铀的质量数不是238，B符合题意；
C．核素的中子数=235-92=143，C不符合题意；
D．铀是第92号元素，第七周期第1种元素为87Fr，则铀位于第7横行、第3纵列（属于锕系元素），即位于第七周期第ⅢB族元素，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据图片可找出质子数，元素符号，相对原子质量和名称以及价层电子排布，结合选项即可判断
17．【答案】D
【解析】【解答】A、Br2在常温下为液体，而S和P在常温下为固体，所以五种元素的单质中，不是Br2的沸点最高，A不符合题意；
B、S2-的电子层结构与Ar相同，而Br-的电子层结构与Ar不相同，B不符合题意；
C、N的电负性大于P的电负性，C不符合题意；
D、同周期，从左到右，元素的电离能增大，但第ⅤA的电离能大于第ⅥA的，第ⅡA的电离能大于第ⅢA的，所以第一电离能大小关系为：Ar>P>S，D符合题意。
答案为D。
【分析】根据元素在周期表中的位置可判断出：R为Ar、Z为Br、Y为S、W为P、X为N。
18．【答案】D
【解析】【解答】根据上述分析可知X、Y、Z、W分别是O、Na、Al、S元素。
A.同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径r（Y）＞r（Z）＞r（W），A不符合题意；
B.X、Y分别为O、Na元素，O、Na组成的化合物可能是Na2O或Na2O2，B符合题意；
C.Y、Z分别为Na、Al元素，二者位于第三周期，原子序数越大金属性越弱，元素最高价氧化物对应的水化物的碱性越弱，所以Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的强，C不符合题意；
D.元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性X＞W，所以X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，为O元素；Y原子的最外层只有一个电子且原子序数大于X，则Y为Na元素；Z位于元素周期表ⅢA族，且原子序数大于Y，则Z为Al元素；W与X属于同一主族且为短周期元素，则W为S元素，即X、Y、Z、W分别是O、Na、Al、S元素，据此进行解答。
19．【答案】A
【解析】【解答】A.非金属性强到弱的是N＜O＜F，与氢元素形成共价键时，极性由小到大分别是N-H＜H-O＜H-F，故A符合题意；
B.同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量最低，第一电离能：Mg＞Al＞Na，故B不符合题意；
C.白磷、冰均为分子晶体，二氧化硅为原子晶体，原子晶体的硬度大，则硬度：二氧化硅＞白磷＞冰，故C不符合题意；
D.邻位的形成了分子内氢键，熔沸点比形成分子间氢键的对位取代物更低，所以熔点 ＜ ，故D不符合题意。
【分析】A.非金属性越强，与氢元素形成共价键时，极性越强；
B.同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，第IIA族和第VA族比相邻原子的大；
C.原子晶体的硬度大于分子晶体，分子晶体中有氢键的硬度大于无氢键的；
D.分子内氢键熔沸点比形成分子间氢键的熔点低。
20．【答案】C
【解析】【解答】①R为Mg元素，R的最高正价为+2价，①不符合题意；
②R为Mg元素，1s2s22p63s2，②不符合题意；
③R元素最外层电子排布式为3s2，为全满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素的，③符合题意；
④R为Mg元素，1s2s22p63s2，原子核外最外层共有2个电子，位于元素周期表中第ⅡA族，④符合题意；
综上所述可知：元素R的判断中一定正确的叙述序号是③④，
故答案为：C。
【分析】由数据可知，I3远大于I2，说明其最外层有2个电子，又是短周期元素，不可能是Be，只可能为Mg，由于Mg核外电子填充处于全满，其第一电离能大于同周期相邻元素
21．【答案】（1）或
（2）
（3）；
（4）图a；图b
（5）ad；d
（6）A；C
（7）
（8）B；
（9）A
【解析】【解答】（1）基态S原子的价电子3s23p4，根据泡利原理和洪特规则，价电子轨道排布式为
，故两种自旋状态的电子数之比为1：2或2：1；
（2）.Cu 价电子排布为3d10 4s1，易失去4S1电子达到稳定状态，Zn 价电子排布为3d10 4s2，4S轨道为全充满状态，不易失电子，所以Cu 的第一电离能比Zn的第一电离能小。Cu +价电子排布为3d10 ，3d电子处于全充满状态 ，Zn+价电子排布为3d10 4s1，再失去一个电子可达到稳定结构。Cu 的第二电离能比Zn的第二电离能大。因此，第二电离能比第一电离能差距更大的是Cu。
（3）Fe的原子系数为26，其价电子排布式为3d64s2。Fe首先失去4s轨道上的电子，Fe2+、Fe3+的价层电子排布式分别为3d6、3d5。Sm价电子排布为4f66s2，其首先失去6s轨道上的电子，再失去4f轨道上的电子，失去三个电子成为Sm3+，Sm3+价电子排布为4f5；
（4）N的2P轨道为半充满，其第一电离能大于同周期相邻元素C、O.。第一电离能的变化图是 a；
C、N、O、F失去两个电子后的加电子排布为2s2、 2s2 2p1、2s2 2p2、2s2 2p3，C的2s轨道全充满，较难失电子。N的2p轨道上剩一个电子，较易失去。所以，C的第三电离能大于N，选图b。
（5） 1s22s22p43s1表示F原子2p能级上的一个电子跃迁到了3s能级上；a符合题意。
1s22s22p43d2核外一共有10个电子，b不符合题意。
1s22s12p5核外一共有8个电子，c不符合题意。
1s22s22p33p2原子核外2p能级上的两个电子激发到了3p能级，d符合题意。
第一空答案为：ad
因为3p能级的能量高于3s，所以d选项所示的激发态F原子能量更高。
第二空答案为：d
（6）基态Cr原子电子排布式为[Ar]3d54s1， A符合题意；
同一原子能层越高，电子的能量越高，S电子云半径越大，电子在离核越远的区域出现的概率越大。
4S电子不一定总在比3S电子离核更远的地方运动；B不符合题意；
钾和铬都是第四周期元素，钾的金属性比铬强，所以铬的电负性比钾高，对键合电子吸引力比钾大。C符合题意；
故答案为：AC
（7）基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe2+、Fe3+的价层电子排布式分别为3d6、3d5，可知Fe2+有4个未成对电子，Fe3+有5个未成对电子。
（8） H、B、N中，原子半径最大的是B；根据对角线规则，B的一些化学性质与硅元素相似。
（9）镁的价电子排布式为[Ne]3S2。由此可知，A为基态Mg+，B为基态Mg原子，C为激发态Mg原子，D为激发态Mg+。镁的第二电离能大于第一电离能，激发态失去一个电子所需的能量低于基态Mg原子或Mg+。，故电离最外层一个电子所需能量最大的是A；
故答案为：A
【分析】（1）在一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，它们的自旋方向相反；同时，基态原子中填入能量相同的原子轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。
（2）一般p、d、f能级处于全充满、半充满、全空状态时，能量相对较低，原子结构较稳定，不容易失电子。
（3）核外电子排布时从能量低的轨道开始排，失电子是从能量高的轨道开始失去。
（4）同周期主族元素第一电离能随原子系数增大而增大。但ⅡA族元素的第一电离能大于ⅢA族，
ⅤA族元素的第一电离能大于ⅥA族。
（5）F的原子系数是9，其基态原子电子排布式为1s22s22p5
（6）基态Cr原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；
能级和能层表示电子出现的概率大小。并不表示电子运动的实际位置。
电负性为原子对键合电子的吸引力，一般元素金属性越强，电负性越小。
（7）d能级有五条原子轨道，每个原子轨道最多容纳两个自旋方向相反的电子，而且填入轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行。
（8）H、B、N中，氢原子位于第一周期，半径最小；B、N位于第二周期，同一周期原子从左到右，原子半径依次减小；元素周期表中某一主族元素和它右下方的另一主族元素电负性相近，性质相似。
（9）由于镁第一次电离后，镁原子变成带正电荷的离子，其核与剩余电子之间的相互作用力变得更加强烈，故镁的第二电离能大于第一电离能。
基态为稳定状态，能量较低，难以失电子。
22．【答案】（1）[Ar]3d9
（2）P>S；P原子3p轨道半充满，结构物定，不易失电子
（3）sp3、sp2；4
（4）8NA
（5）C9H8O4
（6）醛基、酚羟基、羧基；2
（7）酯化反应(或取代反应)；；A、B
【解析】【解答】（1）Cu2+核外有27个电子，根据核外电子排布规律，基态Cu2+的电子排布式是[Ar]3d9。
（2）P原子3p轨道半充满，结构物定，不易失电子所以P、S元素第一电离能大小关系为P>S。
（3）单键碳杂化方式为sp3、双键碳杂化方式为sp2， 中既有单键碳又有双键碳，所以碳原子的杂化方式为sp3sp2；碳原子核外有4个电子轨道，所以基态碳原子核外电子有4个空间运动状态。
（4）CN-存在C、N叁键，叁键中有2个π键，所以1mol该配合物含有的π键是8mol，数目为8NA。
（5）A的相对分子质量为180，碳元素的质量分数为60%，则碳原子个数为＝9，又因为A完全燃烧消耗O2的物质的量与生成CO2的物质的量相等，所以A中氢原子个数与氧原子个数之比为2∶1，设A中氧原子个数为x，则氢原子个数为2x，2x＋16x＝180×(1－60%)，解得x＝4，故A的分子式为C9H8O4。
（6）由题给条件可知，A中含有醛基、酚羟基、羧基3种官能团，且彼此相间，满足题述条件的A的结构有2种。
（7）根据题给框图知，B中含有酯基，又C的相对分子质量为60，且能与乙醇发生酯化反应，可推出C为CH3COOH，从而进一步可推出B为，D为，F为。
①C→E为CH3COOH与C2H518OH的酯化反应，也属于取代反应。
②与浓溴水反应时溴原子取代苯环上—OH邻、对位上的氢原子，则主要产物的结构简式为。
③有酚羟基，可以和溴水发生取代反应，苯环可以和氢气发生加成反应，没有醇羟基和卤素原子，不能发生消去反应，没有碳碳双键，不能发生加聚反应，A、B项正确。
【分析】（1）铜为29号元素，失去2电子后剩余27个电子；
（2）第一电离能从左到右减小；
（3）杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数，若杂化轨道数=2，为sp杂化，杂化轨道数=3，为sp2杂化，杂化轨道数=4，为sp3杂化；
（4）σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键；π键即不饱和键，即每一个共价键中除了σ键以外的就是π键；
（5）相对分子质量和碳元素的质量分数，可以确定碳原子的物质的量，计算原子数，再结合氧气的物质的量和二氧化碳的物质的量确定分子式；
（6）结合题干信息，可以知道A含有醛基、羧基和酚羟基；
（7） ① C转化为E的过程为酯化反应；
② D含有酚羟基，溴和酚羟基发生取代反应时只能取代在羟基的邻位或对位；
③ F含有酚羟基，可以发生取代反应和加成反应。
23．【答案】（1）L；球形和哑铃形
（2）Si或S
（3）硒
（4）3d64s2；d
（5）N > O > B；O > N > B
（6）
（7）1s22s22p63s23p63d10
【解析】【解答】(1)N原子核外有7个电子，基态N原子核外电子排布式为1s2 2s2 2p3，核外电子占据的最高能层的符号是L，s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形和哑铃形；
(2)3p轨道上有2个未成对电子的元素是Si和S；
(3)某原子的外围电子排布式为4s24p4，该元素的电子排布式是[Ar]3d104s24p4，该元素的名称是硒；
(4)铁是26号元素，Fe的价层电子排布式3d64s2；在元素周期表中，Fe是Ⅷ族元素，该元素在d区。
(5)同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，N原子2p轨道半充满，N原子第一电离能大于同周期相邻元素， B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为N > O > B。同周期元素从左到右，电负性依次增大，电负性的顺序是O > N > B；
(6)C原子核外有6个电子，根据能量最低原理和泡利原理，核外电子排布图为；
(7)Zn原子和有30个电子，失去最外层2个电子得到Zn2＋，Zn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10；
【分析】(1)不同能层的相同能级中，能层序数越大，能量就越高，同一能层不同能级中，一般情况下能量高低顺序是s＜p＜d＜f。s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形；
(2)依据原子构造原理分析；
(3)依据元素的电子排布式判断元素名称；
(4)依据价层电子排布式确定分区。
(5)同一周期的主族元素中，从左至右，元素的第一电离能呈“锯齿状”增大，其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素；同周期元素从左到右，电负性依次增大；
(6)根据能量最低原理和泡利原理书写；
(7)依据原子构造原理分析。
24．【答案】（1）3s23p3；8；O
（2）着火点；白磷氧化
（3）K=[PCl3]·[Cl2]/ [PCl5]
（4）减小；不变
（5）0.045mol/L
【解析】【解答】本题主要考查化学平衡。（1）磷原子的最外层电子排布式是3s23p3，每个电子对应一种运动状态，氧原子核外有8种不同运动状态的电子。同周期元素从左到右非金属性增强，所以C、O两种元素非金属性较强的是O。
（2）白磷在空气中露置时间长了会因温度达到着火点而自燃，使白磷升温的热量主要来自白磷氧化。
（3）该反应的平衡常数表达式K=生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值=[PCl3][Cl2]/[PCl5]；
（4）其他条件不变，起始时向上述容器中充入1.0mol PCl5，相当于加压，平衡左移，达到平衡时，PCl5的转化率减小，平衡常数K仅是温度的函数，温度不变，所以K不变。
（5）100s时，n(PCl5)=0.41mol，PCl5减少0.09mol，同时生成PCl30.09mol，所以PCl3的物质的量浓度是0.09mol/2L=0.045mol/L。
【分析】（1）原子核外的电子，运动状态均不相同，所以有多少电子就有多少运动状态。
（2）白磷易自燃。
（4）对于反应物只有一种的可逆反应，当增加反应物的浓度时，可用虚拟容器法判断转化率的变化，虚拟加压，平衡向着气体体积减小的方向移动，转化率减小。平衡常数只与温度有关，温度不变，K不变。
25．【答案】（1）哑铃形；；O>N>C
（2）3600（3）1s22s22p63s23p63d34s2；C
【解析】【解答】（1）①基态碳原子中，电子占据最高能级为2p能级，电子云轮廓图形状为哑铃型。
②氧的基态原子的轨道表示式为。
③同周期元素从左到右元素电负性逐渐增强，则电负性由大到小顺序为O>N>C。
（2）①Sr的第三电离能大于钡的第三电离能，小于钙的第三电离能，3600②从原子结构角度可知，Mg、Ca、Sr、Ba为同主族元素，自上而下原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
（3）①V为23号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2。
②V、Mn、Fe、Ni、Cu中大部分元素在d区，则若继续寻找使TiO2催化性能更好的掺杂金属氧化物，应该在元素周期表的d区寻找，故
故答案为：C。
【分析】（1）①s电子云呈球形，p电子云呈哑铃形；
②依据构造原理分析；
③同周期元素从左到右元素电负性逐渐增强；
（2）①依据同主族从上到下，电离能逐渐降低判断；
②同主族元素，自上而下原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强；
（3）①V为23号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2。
②催化剂应该在元素周期表的d区寻找。