1.2 原子结构与元素的性质 课时测验（含解析） 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
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| 名称 | 1.2 原子结构与元素的性质 课时测验（含解析） 2023-2024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 | 383.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-25 21:18:31 | ||
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文档简介
1.2 原子结构与元素的性质 课时测验
一、单选题
1．某课外兴趣小组通过实验发现钾和钠的性质相似，下列说法中能最好地解释这个事实的是（ ）
A．都是金属元素 B．原子半径相差不大
C．最外层电子数相同 D．最高化合价相同
2．某元素构成的双原子单质分子有三种，其式量分别为158、160、162．在天然单质中，此三种单质的物质的量之比为1：1：1，由此推断以下结论中，正确的是（ ）
A．此元素有三种同位素
B．其中一种同位素质量数为80
C．其中质量数为79的同位素原子占原子总数的
D．此元素的单质的平均式量为160
3．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素符号 元素性质或原子结构
T M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是+7价
下列叙述中不正确的是（ ）
A．14X可用与测定文物年代 B．Z的非金属性比T强
C．Y和T位于同一主族 D．X元素形成的化合物种类很多
4．科学家发现对LiTFSI一种亲水有机盐进行掺杂和改进，能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图2，A、B、C、D为同一周期的短周期元素，C与E位于同一主族。下列说法正确的是 （ ）
A．元素A、D形成的分子中一定不含非极性键
B．第一电离能：B>C>A
C．电负性：D>E>C
D．简单气态氢化物的稳定性：E>D
5．X，Y均为元素周期表ⅦA族中的两种元素．下列叙述中，能够说明X的原子得电子能力比Y强的是（ ）
A．原子的电子层数：X＞Y
B．对应的简单离子的还原性：X＞Y
C．气态氢化物的稳定性：X＞Y
D．氧化物对应水化物的酸性：X＞Y
6．下列关于元素的“最”及其因果关系描述正确的是（ ）
A．元素周期表的f区包括镧系、锕系元素，所以周期表中含元素种类最多的区为f区
B．因为F元素的得电子能力最强，所以元素周期表中第一电离能最大的是F
C．因为元素非金属性F＞O，所以最简单氢化物的沸点
D．因为C原子易形成杂化轨道，可以以四个价键进行不同方式的连接，所以形成化合物种类最多的元素在第ⅣA族
7．下列各数值表示有关元素的原子序数，其中能以共价键相互结合形成稳定化合物的是（ ）
A．8与11 B．9与9 C．2和19 D．6与8
8．近年来我国科学家发现了一系列铁系超导材料，其中一类为Fe-Nd-B-N组成的化合物。下列说法正确的是（ ）
A．硼元素电负性大于氮元素电负性
B．基态Fe原子核外电子占据的轨道总数为13
C．Nd的价层电子排布式为4f46s2，则Nd2+价层电子排布式为4f26s2
D．第二周期的基态原子与硼未成对电子数相等的元素(除硼之外)有2种
9．X和Y均为短周期元素，已知aXn﹣比bYm+多两个电子层，则下列说法正确的是（ ）
A．b＞5 B．X只能位于第三周期
C．a+n﹣b+m=10或16 D．Y不可能位于第二周期
10．某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A．Y的氢化物为H2Y B．原子半径：MC．第一电离能：W11．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/mol。根据下表所列数据判断错误的是（ ）
元素 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 578 1817 2745 11600
A．元素X的常见化合价是+1价
B．元素X与氯形成化合物时，化学式为XCl
C．元素Y是ⅢA族的元素
D．若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应
12．W，X，Y，Z是原子序数依次增大的短周期元素，X，Y是金属元素，X的焰色呈黄色．W，Z最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍．工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质，则下列说法不正确的是（ ）
A．W，X，Y形成的简单离子核外电子数相同
B．Z和W可形成原子个数比为1：2和1：3的共价化合物
C．Y和Z形成的化合物可以通过复分解反应制得
D．X，Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物能两两反应
13．下列说法中正确的是（ ）
A．非金属元素呈现的最高正化合价数值上等于该元素原子的最外层电子数
B．非金属元素呈现的最低负化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数
C．最外层有2个电子的原子都是金属原子
D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子
14．已知1﹣18号元素的离子aW3+、bX+、CY2﹣、dZ﹣都具有相同的电子层结构，则下列叙述或表示方法正确的是（ ）
A．原子半径Y＞Z＞X＞W B．氢化物的稳定性H2Y＞HZ
C．离子的氧化性aW3+＞bX+ D．a+3＜c﹣2
15．对下列事实的解释合理的是（ ）
选项 事实 解释
A Mg与水的反应比Al与水的反应速率大 第一电离能：Mg
B 1mL 1×10-6mol/L醋酸稀释至1000mL，所得溶液pH仍不大于7 由于醋酸为弱酸
C 在100℃时的纯水pH约为6 较常温时，水的电离平衡右移，使c(H+)约为10-6mol/L
D 向水中滴入少量NH4Cl溶液，可使c(H+)增大 由于Kw增大
A．A B．B C．C D．D
16．一种锂离子电池的电解液添加剂，其结构如图所示，其中W、X、Y、Z是最外层电子数依次增大的同周期非金属元素。下列说法错误的是（ ）
A．XY2是非电解质
B．WZ3中W没有达到8电子结构
C．最高价氧化物对应水化物第一步电离的常数：X>W
D．最简单氢化物的稳定性：Y17．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是（ ）
A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B．2p轨道上只有一个成单电子的X原子与3p轨道上只有一个成单电子的Y原子
C．2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上有一个空轨道的Y原子
D．最外层都只有1个电子的X，Y原子
18．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kJ/mol)。
各级电离能 I1 I2 I3 I4 ……
740 1500 7700 10500
下列关于元素R的判断正确的是 （ ）
A．R的最高正价为+1价
B．R元素位于元素周期表中第ⅢA族
C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4
19．原子序数为x的元素R．在周期表中位于A，B，C，D 4种元素的中间．A，B，C，D 4种元素的原子序数之和不可能为（ ）
C
A xR B
D
A．4x B．4x+10 C．4x+5 D．4x+14
20．表中列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I表示，单位为kJ/mol)， 下列关于元素R的判断中一定正确的是 （ ）
I1 I2 I3 I4 ......
740 1500 7700 10500 ......
A．短周期元素R的最高正价为+1价
B．R元素的原子最外层共有4个电子
C．R元素位于元素周期表中第IIA族
D．R元素基态原子的价电子排布式为2s2
二、综合题
21．元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，回答下列问题：
（1）参照下图B、F元素的位置，依据第二周期元素第一电离能的变化规律，用小黑点标出C、N、O 三种元素的相对位置。
（2）碳的一种单质的结构如图(a)所示，则碳原子的杂化轨道类型为 。
（3）二卤化铅PbX2 的熔点如图(b)所示，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性 ( 填“增 强”、“ 不变”或“减弱”， 下 同 )， 共价性 。
（4）NH3和F2 在Cu催化下可发生反应4NH3+3F2 NF3+3NH4F，化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有 (填序号)。写出基态铜原子的价电子排布式 。
a.离子晶体
b.分子晶体
c.原子晶体
d.金属晶体
（5）BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
晶体R 中含有的化学键包括 。
（6）水杨酸第一级电离形成离子 ，相同温度下，水杨酸的Ka2 苯酚( )的Ka(填“>”“ =”或“<”)，其原因是 。
（7）碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图(c)所示，K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为 ；其晶胞参数为1.4 nm，阿伏加德罗常数用NA表示，则晶体的密度为 g·cm-3。(只需列出式子)
22．已知A、B、C、D都是短周期元素，它们的原子半径大小顺序为B＞C＞D＞A。B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子有2个未成对电子。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体。E是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与A原子相同，其余各层电子均充满。
试回答下列问题(用元素符号或化学式表示)：
（1）基态B原子中，核外存在 个未成对电子。
（2）基态E2＋的核外电子排布式为 。
（3）基态D原子的最高能层的电子排布图为
（4）M分子中B原子轨道的杂化类型为 。
（5）B，C，D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 。
23．电负性与电离能是两种定量描述元素原子得失电子能力的参数，请根据表中数据回答问题。
元素符号 C O F P S
电负性
（1）非金属性：S (填“＞”、“=”或“＜”)F。
（2）依据电负性数值，上述元素中最容易形成离子键的是 和 。
（3）已知某主族元素Y，其基态原子核外有2个电子层，3个未成对电子，Y元素基态原子的轨道表示式为 ，通过分析电负性的变化规律，确定Y元素电负性的取值范围是 。
（4）由电负性数据推断：化合物中P的化合价为 。已知与水反应是非氧化还原反应，写出与水反应的化学方程式 。
（5）对于同周期元素，元素气态基态原子的第一电离能呈现起伏变化，结合原子核外电子排布式解释第一电离能镁元素高于铝元素的原因 。
24．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．
25．周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。A的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：
（1）b、c、d中第一电离能最大的是 （填元素符号），e的价层电子排布图为 。
（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为 ；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是 （填化学式，写出两种）。
（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是 ；酸根呈三角锥结构的酸是 。（填化学式）
（4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为 。
（5）这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2所示）。
该化合物中阴离子为 ，阳离子中存在的化学键类型有 ；该化合物加热时首先失去的组分是 ，判断理由是
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：钾和钠位于周期表相同主族，原子最外层电子数相同，在发生化学反应时易失去最外层电子，表现为强还原性，性质相似．
故选C．
【分析】元素的最外层电子数决定元素的性质，同主族元素最外层电子数相等，则性质具有相似性．
2．【答案】D
【解析】【解答】解：A．元素构成的双原子单质分子有三种，其式量分别为158、160、162，推断该元素存在两种同位素才符合，若是三种同位素则形成的单质应为6种，故A错误
B．根据双原子单质分子有三种，其式量分别为158、160、162可知，最大的式量为81Y2，最小式量为79X2，所以质量数不可能为80，故B错误；
C．该元素元素的两种同位素的原子设为X、Y，构成的双原子单质分子有三种，其式量分别为158、160、162，则原子的同位素只有79、81，形成的单质为79X2、79X81Y、81Y2三种单质的物质的量之比为1：1：1，计算质量数为79的同位素原子占原子总数的百分含量= = ，故C错误；
D、元素的单质的平均式量= =160，故D正确；
故选D．
【分析】A．该元素单质的相对分子质量有三种，说明其同位素有两种；
B．两种同位素的相对原子质量分别是79、81，根据种单质的物质的量之比为1：1：1计算；
C．两种同位素形成三种单质的式量，式量为160的是两种原子形成的单质，最大质量数为81，最小质量数为79分析判断；
D．三种单质的物质的量之比为1：1：1，结合平均式量的计算依据是总质量与总物质的量之比计算．
3．【答案】C
【解析】【解答】解：A、14C可用与测定文物年代，故A正确；
B、同周期从左到右非金属性增强，所以Cl的非金属性比S强，故B正确；
C、N和S位于不同的主族，故C错误；
D、C是形成化合物种类最多的元素，故D正确；
故选C．
【分析】T的M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，应为S元素；X最外层电子数是次外层的2倍，因此X次外层为2个电子，最外层为4个电子，是C元素；Y单质是双原子分子，且其氢化物水溶液显碱性，可知Y是N元素；元素Z最高正价是+7价，因此Z是Cl，以此解答该题．
4．【答案】B
【解析】【解答】A、元素A、D为C、F，C、F形成的化合物CF3CF3中含有C-C非极性键，故A错误；
B、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，则第一电离能：N>O>C，即B>C>A，故B正确；
C、元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性：F>O>S，即F>C>E，故C错误；
D、元素的非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：F>S，则非金属性：HF>H2S，即D>E，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、B、C、D为同一周期的短周期元素，C与E位于同一主族，则A、B、C、D应位于第二周期，结合成键情况可知，C为O元素，E为S元素，A为C元素，B为N元素，D为F元素。
5．【答案】C
【解析】【解答】解：A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多，为同主族元素，则Y的非金属性强，故A不选；
B．元素的非金属性越强，对应的简单离子的还原性越弱，对应的简单离子的还原性：X＞Y，则Y的非金属性强，故B不选；
C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定，则X的非金属性强，故C选；
D．比较非金属性的强弱，应为最高价氧化物的水化物，故D不选．
故选C．
【分析】根据单质之间的置换反应、气态氢化物的稳定性、最高价含氧酸的酸性、与氢化合的难易、元素周期律等来比较非金属性，以此来解答．
6．【答案】D
【解析】【解答】A．元素周期表中元素种类最多的区是p区，选项A不符合题意；
B．元素周期表中F的电负性最大，但第一电离能最大的是更为稳定的He，选项B不符合题意；
C．因为一个水分子形成氢键的个数比一个氟化氢分子形成的氢键个数多，所以水的沸点高于氟化氢，选项C不符合题意；
D．因为C原子易形成杂化轨道，可以以四个价键进行不同方式的连接，是构成有机化合物的基础，所以形成化合物种类最多的元素在第ⅣA族，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A．元素周期表中元素种类最多的区是p区；
B．第一电离能最大的是He；
C．氢键的个数多，沸点高；
D．有机化合物种类最多与碳的价键结构有关。
7．【答案】D
【解析】【解答】解：A.8号元素是O元素、11号元素是Na元素，二者通过得失电子形成离子键，能形成离子化合物Na2O、Na2O2，故A错误；
B.9号元素是F元素、19号元素是K元素，二者通过得失电子形成离子键，能形成离子化合物KF，故B错误；
C.2号元素是He元素、19号元素是K元素，二者不能形成化合物，故C错误；
D，6号元素是C元素、8号元素是O元素，二者通过电子偏移形成共价化合物CO或CO2，故D正确；
故选D．
【分析】一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，根据原子序数确定元素，再结合二者形成物质的构成微粒判断．
8．【答案】D
【解析】【解答】A．同一周期主族元素，原子序数越大，元素的电负性就越大，则硼元素电负性小于氮元素电负性，A不符合题意；
B．基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，占据的轨道数共1+1+3+1+3+5+1=15个，B不符合题意；
C．Nd的价层电子排布式为4f46s2，Nd失去最外层的2个6s电子形成Nd2+，则Nd2+价层电子排布式为4f4，C不符合题意；
D．B是5号元素，基态B原子核外电子排布式是1s22s22p1，未成对电子数目是1个，则在第二周期元素的基态原子中，未成对电子数是1个的还有核外电子排布是1s22s1的Li元素、1s22s22p5的F元素，因此共有2种元素，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A．同一周期主族元素，原子序数越大，元素的电负性就越大；
B．依据构造原理和洪特规则分析；
CD．依据构造原理分析。
9．【答案】C
【解析】【解答】解：X和Y均为短周期元素，已知aXn﹣比bYm+多两个电子层，X可能为二、三周期元素，Y可能为一、二周期元素，如X为第二周期元素，则Y只能为第一周期元素，则Y只能为H，X可能为N、O、F等，如Y为第二周期元素，可为Li、Be等元素，则X可能为S、Cl等元素，
A．由以上分析可知Y可能为H、Li、Be等元素，则b＜5，故A错误；
B．X可能为二、三周期元素，如Y为第一周期元素，则X可为第二周期元素，Y为第二周期元素，则X为第三周期元素，故B错误；
C．aXn﹣比bYm+多两个电子层，如Y为第一周期元素，则X为第二周期元素，a+n﹣b+m=10，如Y为第二周期元素，则X为第三周期元素，a+n﹣b+m=18﹣2=16，故C正确；
D．由以上分析可知Y可为Li、Be等第二周期元素，故D错误．
故选：C．
【分析】X和Y均为短周期元素，已知aXn﹣比bYm+多两个电子层，X可能为二、三周期元素，Y可能为一、二周期元素，如X为第二周期元素，则Y只能为第一周期元素，则Y只能为H，X可能为N、O、F等，如Y为第二周期元素，可为Li、Be等元素，则X可能为S、Cl等元素，以此解答该题．
10．【答案】D
【解析】【解答】M为H。基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，Z为C或O，由二价结构可知Z为O，X为C，W为B，Y为N。
A．Y为N，氢化物为YH3，A不符合题意；
B．同周期从左往右半径减小，B>C>O>N>H，B不符合题意；
C．同周期从左往右第一电离能增大，ⅤA族为半满稳定，难失电子第一电离能ⅤA>ⅥA，第一电离能：WD．电负性同周期从左往右增大：W故答案为：D
【分析】M为H。基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，Z为C或O，由二价结构可知Z为O，X为C，W为B，Y为N。
A．N氢化物为YH3；
B．同周期从左往右半径减小；
C．同周期从左往右第一电离能增大，ⅤA族为半满稳定，难失电子第一电离能ⅤA>ⅥA；
D．电负性同周期从左往右增大。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．X为第IA族元素，元素最高化合价与其族序数相等，所以X常见化合价为+1价，故A不符合题意；
B．X为第IA族元素，最高化合价为+1价，元素X与氯形成化合物时，X的电负性小于Cl元素，所以在二者形成的化合物中X显+1价、Cl元素显-1价，则化学式可能是XCl，故B不符合题意；
C．通过以上分析知，Y第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第IIIA族元素，故C不符合题意；
D．若元素Y处于第3周期，为Al元素，它与冷水不反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】X、Y是主族元素，I为电离能，X第一电离能和第二电离能差距较大，说明X为第IA族元素；Y第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第IIIA族元素，X的第一电离能小于Y，说明X的金属活泼性大于Y。
12．【答案】C
【解析】【解答】解：A．W、X、Y形成的简单离子分别是O 2﹣、Na+、Al 3+，其核外电子数都为10，故A正确；
B．S、O可形成原子个数比为1：2和1：3的共价化合物SO2、SO3，故B正确；
C．Y和Z形成的化合物是Al2S3，硫化铝在水溶液能发生剧烈的复分解反应，故C错误；
D．X、Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸，氢氧化铝是两性氢氧化物，与氢氧化钠、硫酸都反应，所以它们之间能两两反应，故D正确；
故选C．
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y是金属元素，X的焰色呈黄色，则X为Na；W、Z最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍，W、Z均为第ⅥA族元素，所以W为O，Z为S；工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质，则Y为Al；然后结合元素及其单质、化合物的性质来解答．
13．【答案】A
【解析】【解答】解：A．非金属元素的原子的最外层有几个电子，最多形成几个共用电子对，所以呈现的最高化合价等于原子最外层电子数，故A正确；
B．非金属元素呈现的最低化合价为原子最外层电子数﹣8，最高化合价等于原子最外层电子数，故B错误；
C．He最外层电子数为2，为非金属元素，故C错误；
D．最外层有5个电子的原子位于周期表第ⅤA族，第ⅤA元素既有金属元素也有非金属元素，故D错误．
故选A．
【分析】A．非金属元素呈现的最高化合价等于原子最外层电子数；
B．非金属元素呈现的最低化合价为原子最外层电子数﹣8；
C．He最外层电子数为2；
D．第ⅤA元素既有金属元素也有非金属元素．
14．【答案】A
【解析】【解答】解：1～18号元素的离子aW3+、bX+、cY2﹣、dZ﹣具有相同电子层结构，核外电子数相等，所以a﹣3=b﹣1=c+2=d+1，Y、Z为非金属，处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素，
A．Y为O元素，Z为F元素，处于第二周期，W为Al元素，X为Na元素，处于第三周期，核电荷数越大半径越小，所以原子半径Y＞Z＞X＞W，故A正确；
B．非金属性F＞O，非金属性越强氢化物越稳定性，氢化物稳定性为HZ＞H2Y，故B错误；
C．金属性Na＞Al，金属性越强，阳离子氧化性越弱，故氧化性Al3+＞Na+，故C错误；
D．根据电子排布相同可知，a﹣3=b﹣1=c+2=d+1，则a+3＞c﹣2，故D错误．
故选A．
【分析】1～18号元素的离子aW3+、bX+、cY2﹣、dZ﹣具有相同电子层结构，核外电子数相等，所以a﹣3=b﹣1=c+2=d+1，Y、Z为非金属，处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素，结合元素周期律解答．
15．【答案】C
【解析】【解答】A．Mg与水的反应比Al与水的反应速率大，推出Mg的金属性强于Al，Mg价层电子排布式为3s2，Al价层电子排布式为3s23p1，根据洪特特例，前者排满，能量最低，第一电离能Mg＞Al，故A不符合题意；
B．常温下，无论强酸还是弱酸，加水稀释，pH只能接近于7，不能超过7，故B不符合题意；
C．H2O是弱电解质，存在H2O H++ OH－，该过程为吸热过程，升高温度，促进水的电离，温度达到100℃，c(H+)约为10-6mol/L，即pH=6，故C符合题意；
D．Kw只受温度的影响，水为中性，NH4Cl为强酸弱碱盐，其水溶液为酸性，c(H+)增大，温度不变，但Kw不变，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】A.活泼金属与水反应的速率越快，则其金属性越强；
B.酸溶液无论怎么稀释，最终得到的溶液仍为酸溶液；
C.水的电离吸热，并且c(H+) =c(OH-) ；
D.水的离子积Kw只与温度有关。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．NO2是非电解质，A项不符合题意；
B．CF3中C周围有7个电子，没有达到8电子结构，B项不符合题意；
C．最高价氧化物对应水化物第一步电离的常数：HNO3>H2CO3，C项不符合题意；
D．最简单氢化物的稳定性：H2O>NH3，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．在水中或者熔融状态下均不导电的化合物，是非电解质；
B．依据化合价的绝对值和最外层电子数之和分析；
C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物电离常数越大；
D．非金属性越强，最简单氢化物的稳定性越强。
17．【答案】C
【解析】【解答】解：A．原子核外电子排布式为1s2的X原子为Ne，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子为Be，Ne位于0族，Be位于第IIA族，二者不位于同一族，所以化学性质不同，故A不选；
B.2p轨道上只有一个成单电子的X原子为B或F，3p轨道上只有一个成单电子的Y原子为Al或Cl，它们可能不位于同一主族，所以化学性质不一定相同，故B不选；
C.2p轨道上有一个空轨道的X原子为C，3p轨道上有一个空轨道的Y原子为Si，二者位于同一主族，化学性质相似，故C选；
D．最外层都只有1个电子的X、Y原子，可能位于第IA族、第IB族或其它副族，可能不位于同一族，所以化学性质不一定相似，故D不选；
故选C．
【分析】A．原子核外电子排布式为1s2的X原子为Ne，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子为Be，Ne位于0族，Be位于第IIA族；
B.2p轨道上只有一个成单电子的X原子为B或F，3p轨道上只有一个成单电子的Y原子为Al或Cl；
C.2p轨道上有一个空轨道的X原子为C，3p轨道上有一个空轨道的Y原子为Si，二者位于同一主族；
D．最外层都只有1个电子的X、Y原子，可能位于第IA族、第IB族或其它副族．
18．【答案】C
【解析】【解答】A．由第一至第四电离能分析，第三电离能剧增，该元素容易失去2个电子，形成离子的化合价为+ 2价，最外层有2个电子，为第ⅡA族元素，元素R最外层有2个电子，R的最高正价为+2价，A不符合题意；
B．元素的第三电离能剧增，R元素位于元素周期表中第ⅡA族元素，B不符合题意；
C．R元素的原子最外层有2个电子，处于原子轨道的全充满的稳定状态，第一电离能大于同一周期相邻元素，C符合题意；
D．R元素可能是Be或Mg，基态Be核外电子排布是1s22s2，基态Mg基态原子的电子排布式为ls22s22p63s2，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】由第一至第四电离能分析，第三电离能剧增，该元素容易失去2个电子，形成离子的化合价为+ 2价，最外层有2个电子，为第ⅡA族元素，元素R最外层有2个电子，R的最高正价为+2价；R元素的原子最外层有2个电子，处于原子轨道的全充满的稳定状态，第一电离能大于同一周期相邻元素；
基态Be核外电子排布是1s22s2，基态Mg基态原子的电子排布式为ls22s22p63s2。
19．【答案】C
【解析】【解答】解：如果R第三周期Mg元素，D和R原子序数相差8，C和R原子序数相差8，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x；
如果R是第三周期第IIIA族到第VIIA族元素，D和R原子序数相差18，C和R原子序数相差8，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x+10；
如果R是第四周期Ca元素，C和R原子序数相差8，D和R原子序数相差18，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x+10；
如果R是第四周期第IIIA族到第VIIA族元素，C和R原子序数相差18、R和D原子序数相差18，A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x；
如果这几种元素都是副族元素，且R是第五周期第IVB族到第VIII族、第IB族时，C和R原子序数相差18、R和D原子序数相差32，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x+14，
通过以上分析知，A、B、C、D四种元素原子序数之和不可能为4x+5，
故选C．
【分析】如果R第三周期Mg元素，D和R原子序数相差8，C和R原子序数相差8；
如果R是第三周期第IIIA族到第VIIA族元素，D和R原子序数相差18，C和R原子序数相差8；
如果R是第四周期Ca元素，C和R原子序数相差8，D和R原子序数相差18；
如果R是第四周期第IIIA族到第VIIA族元素，C和R原子序数相差18、R和D原子序数相差18；
如果这几种元素都是副族元素，且R是第五周期第IVB族到第VIII族、第IB族时，C和R原子序数相差18、R和D原子序数相差32，以此解答该题．
20．【答案】C
【解析】【解答】A．R的第三电离能比第二电离能突然增大很多，可知R最外层有2个电子，短周期元素R的最高正价为+2价，故A不符合题意；
B．R的第三电离能比第二电离能突然增大很多，可知R最外层有2个电子，故B不符合题意；
C．R的第三电离能比第二电离能突然增大很多，可知R最外层有2个电子，R元素位于元素周期表中第IIA族，故C符合题意；
D．R的第三电离能比第二电离能突然增大很多，可知R最外层有2个电子，R元素基态原子的价电子排布式为2s2或3s2，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】跟据R的电离能可知R的最外层电子数为2。
21．【答案】（1）
（2）sp2
（3）减弱；增强
（4）abd；3d104s1
（5）离子键、共价键、配位键
（6）<； 中形成分子内氢键，使其更难电离出H+
（7）K3C60；
【解析】【解答】（1）根据同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，N的价电子排布式为2s22p3，处于半满较稳定，第一电离能：B C O N F，答案为： 。（2）该单质为石墨，石墨属于混合型晶体，根据图a，每个碳原子形成3个σ键，碳原子上没有孤电子对，碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化。（3）由图b可见，PbX2的熔点依F、Cl、Br、I的顺序先减小后增大，且PbF2的熔点最高；同主族从上到下元素的非金属性减弱，说明依F、Cl、Br、I的顺序，PbX2中的化学键的离子性减弱，共价性增强。（4）NH3、F2、NF3属于分子晶体，Cu属于金属晶体，NH4F属于离子晶体，
故答案为：abd。Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。（5）根据R的结构，R中阴、阳离子间为离子键，H3O+、 中都存在共价键和配位键，晶体R中含有的化学键为离子键、共价键、配位键。（6） 中可形成分子内氢键，使其更难电离出H+，所以相同温度下，水杨酸的Ka2 苯酚的Ka。（7）用“均摊法”，1个晶胞中含K：12 +9=12，C60：8 +6 =4，K与C60的个数比为12：4=3：1，此化合物的化学式为K3C60。1个晶胞的体积为（1.4nm）3=1.43 10-21cm3，1mol晶体的体积为1.43 10-21 4 NA cm3，1mol晶体的质量为837g，晶体的密度为837g （1.43 10-21 4 NA cm3）= g/cm3。
【分析】（1）根据同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但同时要考虑半满和全满的稳定状态；（2）根据图示分析；（3）同主族从上到下元素的非金属性减弱判断；（4）考查三类晶体；（5）根据结构分析；（6）考查分子内氢键；（7）根据“均摊法”计算。
22．【答案】（1）2
（2）1s22s22p63s23p63d9
（3）
（4）sp2
（5）C、O、N
【解析】【解答】根据电子排布规则，结合题意 B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同 。故B的核外电子排布为1s22s22p2，故为C，D有两个未成对电子，且原子半径小于C，因此D和C同一周期内，D为1s22s22p4是氧元素， A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体。 有害气体为甲醛，因此A为H，根据 原子半径大小顺序为B＞C＞D＞A；C为氮元素，E是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与A原子相同，其余各层电子均充满。 故E为Cu。故A为H，B为C，C为N，D为O，E为Cu.
（1）根据分析，B为氮元素，根据核外电子排布为1s22s22p2，故未成对电子数为2，
（2）E为铜元素，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，铜离子失去2个电子故核外电子排布为1s22s22p63s23p63d9.
（3）D元素为氧原子，D的核外电子排布为1s22s22p4，最高能层为2s22p4，因此电子排布图为 ；
（4）M为甲醛，甲醛中碳原子形成4键，一个双键和2个单键，故为sp2杂化；
（5）C，N，O属于同一周元素，同周期元素元素的第一电离能逐渐增大，但是N是处于半充满状态，因此其第一电离能最大，故第一电离能大小为 C、O、N ；
【分析】（1）根据分析出B为氮元素，可以写出核外电子排布式；
（2）根据分析判断为铜元素，写出铜元素的核外电子排布，结合铜离子是铜元素失去2个电子得出电子排布式；
（3）根据分析得到D为氧元素，含有2个电子层，K和L层，L层能量高；
（4）根据M成键即可判断杂化方式；
（5）根据同周期元素的第一电离能从左到右一侧增大，需要考虑半充满状态。
23．【答案】（1）＜
（2）；F
（3）；
（4）+3；
（5）：，镁原子轨道为全满状态，比较稳定；：；原子失去上1个电子后为全满状态，结构更稳定，故镁元素第一电离能高于铝元素
【解析】【解答】(1)周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，非金属性：S＜O，O＜F，即S＜(填“＞”、“=”或“＜”)F。故答案为：＜；
(2)依据电负性数值，上述元素中最容易形成离子键的是Na和F，两者电负性差最大，4.0-0.9=3.1。故答案为：Na；F；
(3)已知某主族元素Y，其基态原子核外有2个电子层，3个未成对电子，Y为氮元素，Y元素基态原子的轨道表示式为，通过分析电负性的变化规律，Y的电负性介于C和O之间，确定Y元素电负性的取值范围是。故答案为：；；
(4)由电负性数据推断：2.2(P)＜2.8(Br)，化合物中P的化合价为+3，Br显-1价。已知与水反应是非氧化还原反应，与水反应生成氢溴酸和亚磷酸，化学方程式。故答案为：+3；；
(5)对于同周期元素，元素气态基态原子的第一电离能呈现起伏变化，结合原子核外电子排布式解释第一电离能镁元素高于铝元素的原因：：，镁原子轨道为全满状态，比较稳定；：；原子失去上1个电子后为全满状态，结构更稳定，故镁元素第一电离能高于铝元素。故答案为：：，镁原子轨道为全满状态，比较稳定；：；原子失去上1个电子后为全满状态，结构更稳定，故镁元素第一电离能高于铝元素。
【分析】(1)周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强；
(2)依据电负性数值，两种元素的电负性差值为大于1.7的属于离子化合物；
(3)依据原子构造原理分析；
(4)依据化合物化合价代数和为0计算；与水反应生成氢溴酸和亚磷酸；
(5)一般情况下同一周期元素的原子序数越大，元素的第一电离能就越大，但当元素处于第IIA、第VA时，由于原子核外电子处于轨道的全充满、半充满的稳定状态，失去电子消耗的能量大于同一周期相邻元素。
24．【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。
25．【答案】（1）N；
（2）sp3；H2O2 N2H4
（3）HNO2；HNO3、H2SO3
（4）+1
（5）SO42―；共价键和配位键；H2O；H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱
【解析】【解答】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，a的核外电子总数与其周期数相同，则a为H元素；
c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，则c是O元素；
b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于c，则b是N元素；
e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，则e原子核外电子数为2+8+18+1=29，为Cu元素；
d与c同族，且原子序数小于e，所以d为S元素，
(1)同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族和第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素中，元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以b、c、d元素第一电离能最大的是N元素；e的价层电子为3d、4s电子，其价层电子排布图为 ；
(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子为NH3，该分子的中心原子含有3个共价单键和一个孤电子对，所以N原子的杂化方式为sp3；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物有H2O2和N2H4；
(3)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3；
(4)该晶胞中c离子个数=1+8× =2，e离子个数4，该晶胞中氧离子和铜离子个数之比=2：4=1：2，所以e和c形成的一种离子化合物化学式为Cu2O，则e离子的电荷为+1；
(5)这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，说明该阴离子价层电子对个数是4且不含孤电子对，为SO42-；阳离子呈轴向狭长的八面体结构，根据图知，其阳离子中铜离子配位数是8，在八面体上下顶点上分子含有两个共价键且含有两个孤电子对，为水分子，有两个，正方形平面上四个顶点上分子含有3个共价键且含有一个孤电子对，所以为氨气分子，有4个，所以阳离子中含有配位键和共价键；H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱，所以该化合物加热时首先失去的组分是H2O。
【分析】本题的重点在于根据原子核外电子排布点特判断出各种元素，然后结合原子结构和物质结构进行解答即可。（4）根据均摊法计算原子个数，确定化学式。
一、单选题
1．某课外兴趣小组通过实验发现钾和钠的性质相似，下列说法中能最好地解释这个事实的是（ ）
A．都是金属元素 B．原子半径相差不大
C．最外层电子数相同 D．最高化合价相同
2．某元素构成的双原子单质分子有三种，其式量分别为158、160、162．在天然单质中，此三种单质的物质的量之比为1：1：1，由此推断以下结论中，正确的是（ ）
A．此元素有三种同位素
B．其中一种同位素质量数为80
C．其中质量数为79的同位素原子占原子总数的
D．此元素的单质的平均式量为160
3．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
元素符号 元素性质或原子结构
T M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是+7价
下列叙述中不正确的是（ ）
A．14X可用与测定文物年代 B．Z的非金属性比T强
C．Y和T位于同一主族 D．X元素形成的化合物种类很多
4．科学家发现对LiTFSI一种亲水有机盐进行掺杂和改进，能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图2，A、B、C、D为同一周期的短周期元素，C与E位于同一主族。下列说法正确的是 （ ）
A．元素A、D形成的分子中一定不含非极性键
B．第一电离能：B>C>A
C．电负性：D>E>C
D．简单气态氢化物的稳定性：E>D
5．X，Y均为元素周期表ⅦA族中的两种元素．下列叙述中，能够说明X的原子得电子能力比Y强的是（ ）
A．原子的电子层数：X＞Y
B．对应的简单离子的还原性：X＞Y
C．气态氢化物的稳定性：X＞Y
D．氧化物对应水化物的酸性：X＞Y
6．下列关于元素的“最”及其因果关系描述正确的是（ ）
A．元素周期表的f区包括镧系、锕系元素，所以周期表中含元素种类最多的区为f区
B．因为F元素的得电子能力最强，所以元素周期表中第一电离能最大的是F
C．因为元素非金属性F＞O，所以最简单氢化物的沸点
D．因为C原子易形成杂化轨道，可以以四个价键进行不同方式的连接，所以形成化合物种类最多的元素在第ⅣA族
7．下列各数值表示有关元素的原子序数，其中能以共价键相互结合形成稳定化合物的是（ ）
A．8与11 B．9与9 C．2和19 D．6与8
8．近年来我国科学家发现了一系列铁系超导材料，其中一类为Fe-Nd-B-N组成的化合物。下列说法正确的是（ ）
A．硼元素电负性大于氮元素电负性
B．基态Fe原子核外电子占据的轨道总数为13
C．Nd的价层电子排布式为4f46s2，则Nd2+价层电子排布式为4f26s2
D．第二周期的基态原子与硼未成对电子数相等的元素(除硼之外)有2种
9．X和Y均为短周期元素，已知aXn﹣比bYm+多两个电子层，则下列说法正确的是（ ）
A．b＞5 B．X只能位于第三周期
C．a+n﹣b+m=10或16 D．Y不可能位于第二周期
10．某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A．Y的氢化物为H2Y B．原子半径：M
元素 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 578 1817 2745 11600
A．元素X的常见化合价是+1价
B．元素X与氯形成化合物时，化学式为XCl
C．元素Y是ⅢA族的元素
D．若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应
12．W，X，Y，Z是原子序数依次增大的短周期元素，X，Y是金属元素，X的焰色呈黄色．W，Z最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍．工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质，则下列说法不正确的是（ ）
A．W，X，Y形成的简单离子核外电子数相同
B．Z和W可形成原子个数比为1：2和1：3的共价化合物
C．Y和Z形成的化合物可以通过复分解反应制得
D．X，Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物能两两反应
13．下列说法中正确的是（ ）
A．非金属元素呈现的最高正化合价数值上等于该元素原子的最外层电子数
B．非金属元素呈现的最低负化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数
C．最外层有2个电子的原子都是金属原子
D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子
14．已知1﹣18号元素的离子aW3+、bX+、CY2﹣、dZ﹣都具有相同的电子层结构，则下列叙述或表示方法正确的是（ ）
A．原子半径Y＞Z＞X＞W B．氢化物的稳定性H2Y＞HZ
C．离子的氧化性aW3+＞bX+ D．a+3＜c﹣2
15．对下列事实的解释合理的是（ ）
选项 事实 解释
A Mg与水的反应比Al与水的反应速率大 第一电离能：Mg
B 1mL 1×10-6mol/L醋酸稀释至1000mL，所得溶液pH仍不大于7 由于醋酸为弱酸
C 在100℃时的纯水pH约为6 较常温时，水的电离平衡右移，使c(H+)约为10-6mol/L
D 向水中滴入少量NH4Cl溶液，可使c(H+)增大 由于Kw增大
A．A B．B C．C D．D
16．一种锂离子电池的电解液添加剂，其结构如图所示，其中W、X、Y、Z是最外层电子数依次增大的同周期非金属元素。下列说法错误的是（ ）
A．XY2是非电解质
B．WZ3中W没有达到8电子结构
C．最高价氧化物对应水化物第一步电离的常数：X>W
D．最简单氢化物的稳定性：Y
A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B．2p轨道上只有一个成单电子的X原子与3p轨道上只有一个成单电子的Y原子
C．2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上有一个空轨道的Y原子
D．最外层都只有1个电子的X，Y原子
18．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kJ/mol)。
各级电离能 I1 I2 I3 I4 ……
740 1500 7700 10500
下列关于元素R的判断正确的是 （ ）
A．R的最高正价为+1价
B．R元素位于元素周期表中第ⅢA族
C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4
19．原子序数为x的元素R．在周期表中位于A，B，C，D 4种元素的中间．A，B，C，D 4种元素的原子序数之和不可能为（ ）
C
A xR B
D
A．4x B．4x+10 C．4x+5 D．4x+14
20．表中列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I表示，单位为kJ/mol)， 下列关于元素R的判断中一定正确的是 （ ）
I1 I2 I3 I4 ......
740 1500 7700 10500 ......
A．短周期元素R的最高正价为+1价
B．R元素的原子最外层共有4个电子
C．R元素位于元素周期表中第IIA族
D．R元素基态原子的价电子排布式为2s2
二、综合题
21．元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，回答下列问题：
（1）参照下图B、F元素的位置，依据第二周期元素第一电离能的变化规律，用小黑点标出C、N、O 三种元素的相对位置。
（2）碳的一种单质的结构如图(a)所示，则碳原子的杂化轨道类型为 。
（3）二卤化铅PbX2 的熔点如图(b)所示，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化学键的离子性 ( 填“增 强”、“ 不变”或“减弱”， 下 同 )， 共价性 。
（4）NH3和F2 在Cu催化下可发生反应4NH3+3F2 NF3+3NH4F，化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有 (填序号)。写出基态铜原子的价电子排布式 。
a.离子晶体
b.分子晶体
c.原子晶体
d.金属晶体
（5）BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
晶体R 中含有的化学键包括 。
（6）水杨酸第一级电离形成离子 ，相同温度下，水杨酸的Ka2 苯酚( )的Ka(填“>”“ =”或“<”)，其原因是 。
（7）碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图(c)所示，K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为 ；其晶胞参数为1.4 nm，阿伏加德罗常数用NA表示，则晶体的密度为 g·cm-3。(只需列出式子)
22．已知A、B、C、D都是短周期元素，它们的原子半径大小顺序为B＞C＞D＞A。B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子有2个未成对电子。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体。E是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与A原子相同，其余各层电子均充满。
试回答下列问题(用元素符号或化学式表示)：
（1）基态B原子中，核外存在 个未成对电子。
（2）基态E2＋的核外电子排布式为 。
（3）基态D原子的最高能层的电子排布图为
（4）M分子中B原子轨道的杂化类型为 。
（5）B，C，D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 。
23．电负性与电离能是两种定量描述元素原子得失电子能力的参数，请根据表中数据回答问题。
元素符号 C O F P S
电负性
（1）非金属性：S (填“＞”、“=”或“＜”)F。
（2）依据电负性数值，上述元素中最容易形成离子键的是 和 。
（3）已知某主族元素Y，其基态原子核外有2个电子层，3个未成对电子，Y元素基态原子的轨道表示式为 ，通过分析电负性的变化规律，确定Y元素电负性的取值范围是 。
（4）由电负性数据推断：化合物中P的化合价为 。已知与水反应是非氧化还原反应，写出与水反应的化学方程式 。
（5）对于同周期元素，元素气态基态原子的第一电离能呈现起伏变化，结合原子核外电子排布式解释第一电离能镁元素高于铝元素的原因 。
24．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．
25．周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。A的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：
（1）b、c、d中第一电离能最大的是 （填元素符号），e的价层电子排布图为 。
（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为 ；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是 （填化学式，写出两种）。
（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是 ；酸根呈三角锥结构的酸是 。（填化学式）
（4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为 。
（5）这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2所示）。
该化合物中阴离子为 ，阳离子中存在的化学键类型有 ；该化合物加热时首先失去的组分是 ，判断理由是
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：钾和钠位于周期表相同主族，原子最外层电子数相同，在发生化学反应时易失去最外层电子，表现为强还原性，性质相似．
故选C．
【分析】元素的最外层电子数决定元素的性质，同主族元素最外层电子数相等，则性质具有相似性．
2．【答案】D
【解析】【解答】解：A．元素构成的双原子单质分子有三种，其式量分别为158、160、162，推断该元素存在两种同位素才符合，若是三种同位素则形成的单质应为6种，故A错误
B．根据双原子单质分子有三种，其式量分别为158、160、162可知，最大的式量为81Y2，最小式量为79X2，所以质量数不可能为80，故B错误；
C．该元素元素的两种同位素的原子设为X、Y，构成的双原子单质分子有三种，其式量分别为158、160、162，则原子的同位素只有79、81，形成的单质为79X2、79X81Y、81Y2三种单质的物质的量之比为1：1：1，计算质量数为79的同位素原子占原子总数的百分含量= = ，故C错误；
D、元素的单质的平均式量= =160，故D正确；
故选D．
【分析】A．该元素单质的相对分子质量有三种，说明其同位素有两种；
B．两种同位素的相对原子质量分别是79、81，根据种单质的物质的量之比为1：1：1计算；
C．两种同位素形成三种单质的式量，式量为160的是两种原子形成的单质，最大质量数为81，最小质量数为79分析判断；
D．三种单质的物质的量之比为1：1：1，结合平均式量的计算依据是总质量与总物质的量之比计算．
3．【答案】C
【解析】【解答】解：A、14C可用与测定文物年代，故A正确；
B、同周期从左到右非金属性增强，所以Cl的非金属性比S强，故B正确；
C、N和S位于不同的主族，故C错误；
D、C是形成化合物种类最多的元素，故D正确；
故选C．
【分析】T的M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍，应为S元素；X最外层电子数是次外层的2倍，因此X次外层为2个电子，最外层为4个电子，是C元素；Y单质是双原子分子，且其氢化物水溶液显碱性，可知Y是N元素；元素Z最高正价是+7价，因此Z是Cl，以此解答该题．
4．【答案】B
【解析】【解答】A、元素A、D为C、F，C、F形成的化合物CF3CF3中含有C-C非极性键，故A错误；
B、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，则第一电离能：N>O>C，即B>C>A，故B正确；
C、元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性：F>O>S，即F>C>E，故C错误；
D、元素的非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性：F>S，则非金属性：HF>H2S，即D>E，故D错误；
故答案为：B。
【分析】A、B、C、D为同一周期的短周期元素，C与E位于同一主族，则A、B、C、D应位于第二周期，结合成键情况可知，C为O元素，E为S元素，A为C元素，B为N元素，D为F元素。
5．【答案】C
【解析】【解答】解：A．X原子的电子层数比Y原子的电子层数多，为同主族元素，则Y的非金属性强，故A不选；
B．元素的非金属性越强，对应的简单离子的还原性越弱，对应的简单离子的还原性：X＞Y，则Y的非金属性强，故B不选；
C．X的气态氢化物比Y的气态氢化物稳定，则X的非金属性强，故C选；
D．比较非金属性的强弱，应为最高价氧化物的水化物，故D不选．
故选C．
【分析】根据单质之间的置换反应、气态氢化物的稳定性、最高价含氧酸的酸性、与氢化合的难易、元素周期律等来比较非金属性，以此来解答．
6．【答案】D
【解析】【解答】A．元素周期表中元素种类最多的区是p区，选项A不符合题意；
B．元素周期表中F的电负性最大，但第一电离能最大的是更为稳定的He，选项B不符合题意；
C．因为一个水分子形成氢键的个数比一个氟化氢分子形成的氢键个数多，所以水的沸点高于氟化氢，选项C不符合题意；
D．因为C原子易形成杂化轨道，可以以四个价键进行不同方式的连接，是构成有机化合物的基础，所以形成化合物种类最多的元素在第ⅣA族，选项D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A．元素周期表中元素种类最多的区是p区；
B．第一电离能最大的是He；
C．氢键的个数多，沸点高；
D．有机化合物种类最多与碳的价键结构有关。
7．【答案】D
【解析】【解答】解：A.8号元素是O元素、11号元素是Na元素，二者通过得失电子形成离子键，能形成离子化合物Na2O、Na2O2，故A错误；
B.9号元素是F元素、19号元素是K元素，二者通过得失电子形成离子键，能形成离子化合物KF，故B错误；
C.2号元素是He元素、19号元素是K元素，二者不能形成化合物，故C错误；
D，6号元素是C元素、8号元素是O元素，二者通过电子偏移形成共价化合物CO或CO2，故D正确；
故选D．
【分析】一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，根据原子序数确定元素，再结合二者形成物质的构成微粒判断．
8．【答案】D
【解析】【解答】A．同一周期主族元素，原子序数越大，元素的电负性就越大，则硼元素电负性小于氮元素电负性，A不符合题意；
B．基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，占据的轨道数共1+1+3+1+3+5+1=15个，B不符合题意；
C．Nd的价层电子排布式为4f46s2，Nd失去最外层的2个6s电子形成Nd2+，则Nd2+价层电子排布式为4f4，C不符合题意；
D．B是5号元素，基态B原子核外电子排布式是1s22s22p1，未成对电子数目是1个，则在第二周期元素的基态原子中，未成对电子数是1个的还有核外电子排布是1s22s1的Li元素、1s22s22p5的F元素，因此共有2种元素，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A．同一周期主族元素，原子序数越大，元素的电负性就越大；
B．依据构造原理和洪特规则分析；
CD．依据构造原理分析。
9．【答案】C
【解析】【解答】解：X和Y均为短周期元素，已知aXn﹣比bYm+多两个电子层，X可能为二、三周期元素，Y可能为一、二周期元素，如X为第二周期元素，则Y只能为第一周期元素，则Y只能为H，X可能为N、O、F等，如Y为第二周期元素，可为Li、Be等元素，则X可能为S、Cl等元素，
A．由以上分析可知Y可能为H、Li、Be等元素，则b＜5，故A错误；
B．X可能为二、三周期元素，如Y为第一周期元素，则X可为第二周期元素，Y为第二周期元素，则X为第三周期元素，故B错误；
C．aXn﹣比bYm+多两个电子层，如Y为第一周期元素，则X为第二周期元素，a+n﹣b+m=10，如Y为第二周期元素，则X为第三周期元素，a+n﹣b+m=18﹣2=16，故C正确；
D．由以上分析可知Y可为Li、Be等第二周期元素，故D错误．
故选：C．
【分析】X和Y均为短周期元素，已知aXn﹣比bYm+多两个电子层，X可能为二、三周期元素，Y可能为一、二周期元素，如X为第二周期元素，则Y只能为第一周期元素，则Y只能为H，X可能为N、O、F等，如Y为第二周期元素，可为Li、Be等元素，则X可能为S、Cl等元素，以此解答该题．
10．【答案】D
【解析】【解答】M为H。基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，Z为C或O，由二价结构可知Z为O，X为C，W为B，Y为N。
A．Y为N，氢化物为YH3，A不符合题意；
B．同周期从左往右半径减小，B>C>O>N>H，B不符合题意；
C．同周期从左往右第一电离能增大，ⅤA族为半满稳定，难失电子第一电离能ⅤA>ⅥA，第一电离能：W
【分析】M为H。基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，Z为C或O，由二价结构可知Z为O，X为C，W为B，Y为N。
A．N氢化物为YH3；
B．同周期从左往右半径减小；
C．同周期从左往右第一电离能增大，ⅤA族为半满稳定，难失电子第一电离能ⅤA>ⅥA；
D．电负性同周期从左往右增大。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．X为第IA族元素，元素最高化合价与其族序数相等，所以X常见化合价为+1价，故A不符合题意；
B．X为第IA族元素，最高化合价为+1价，元素X与氯形成化合物时，X的电负性小于Cl元素，所以在二者形成的化合物中X显+1价、Cl元素显-1价，则化学式可能是XCl，故B不符合题意；
C．通过以上分析知，Y第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第IIIA族元素，故C不符合题意；
D．若元素Y处于第3周期，为Al元素，它与冷水不反应，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】X、Y是主族元素，I为电离能，X第一电离能和第二电离能差距较大，说明X为第IA族元素；Y第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第IIIA族元素，X的第一电离能小于Y，说明X的金属活泼性大于Y。
12．【答案】C
【解析】【解答】解：A．W、X、Y形成的简单离子分别是O 2﹣、Na+、Al 3+，其核外电子数都为10，故A正确；
B．S、O可形成原子个数比为1：2和1：3的共价化合物SO2、SO3，故B正确；
C．Y和Z形成的化合物是Al2S3，硫化铝在水溶液能发生剧烈的复分解反应，故C错误；
D．X、Y和Z三种元素形成的最高价氧化物对应的水化物分别是氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸，氢氧化铝是两性氢氧化物，与氢氧化钠、硫酸都反应，所以它们之间能两两反应，故D正确；
故选C．
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y是金属元素，X的焰色呈黄色，则X为Na；W、Z最外层电子数相同，Z的核电荷数是W的2倍，W、Z均为第ⅥA族元素，所以W为O，Z为S；工业上一般通过电解氧化物的方法获得Y的单质，则Y为Al；然后结合元素及其单质、化合物的性质来解答．
13．【答案】A
【解析】【解答】解：A．非金属元素的原子的最外层有几个电子，最多形成几个共用电子对，所以呈现的最高化合价等于原子最外层电子数，故A正确；
B．非金属元素呈现的最低化合价为原子最外层电子数﹣8，最高化合价等于原子最外层电子数，故B错误；
C．He最外层电子数为2，为非金属元素，故C错误；
D．最外层有5个电子的原子位于周期表第ⅤA族，第ⅤA元素既有金属元素也有非金属元素，故D错误．
故选A．
【分析】A．非金属元素呈现的最高化合价等于原子最外层电子数；
B．非金属元素呈现的最低化合价为原子最外层电子数﹣8；
C．He最外层电子数为2；
D．第ⅤA元素既有金属元素也有非金属元素．
14．【答案】A
【解析】【解答】解：1～18号元素的离子aW3+、bX+、cY2﹣、dZ﹣具有相同电子层结构，核外电子数相等，所以a﹣3=b﹣1=c+2=d+1，Y、Z为非金属，处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素，
A．Y为O元素，Z为F元素，处于第二周期，W为Al元素，X为Na元素，处于第三周期，核电荷数越大半径越小，所以原子半径Y＞Z＞X＞W，故A正确；
B．非金属性F＞O，非金属性越强氢化物越稳定性，氢化物稳定性为HZ＞H2Y，故B错误；
C．金属性Na＞Al，金属性越强，阳离子氧化性越弱，故氧化性Al3+＞Na+，故C错误；
D．根据电子排布相同可知，a﹣3=b﹣1=c+2=d+1，则a+3＞c﹣2，故D错误．
故选A．
【分析】1～18号元素的离子aW3+、bX+、cY2﹣、dZ﹣具有相同电子层结构，核外电子数相等，所以a﹣3=b﹣1=c+2=d+1，Y、Z为非金属，处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素，结合元素周期律解答．
15．【答案】C
【解析】【解答】A．Mg与水的反应比Al与水的反应速率大，推出Mg的金属性强于Al，Mg价层电子排布式为3s2，Al价层电子排布式为3s23p1，根据洪特特例，前者排满，能量最低，第一电离能Mg＞Al，故A不符合题意；
B．常温下，无论强酸还是弱酸，加水稀释，pH只能接近于7，不能超过7，故B不符合题意；
C．H2O是弱电解质，存在H2O H++ OH－，该过程为吸热过程，升高温度，促进水的电离，温度达到100℃，c(H+)约为10-6mol/L，即pH=6，故C符合题意；
D．Kw只受温度的影响，水为中性，NH4Cl为强酸弱碱盐，其水溶液为酸性，c(H+)增大，温度不变，但Kw不变，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】A.活泼金属与水反应的速率越快，则其金属性越强；
B.酸溶液无论怎么稀释，最终得到的溶液仍为酸溶液；
C.水的电离吸热，并且c(H+) =c(OH-) ；
D.水的离子积Kw只与温度有关。
16．【答案】D
【解析】【解答】A．NO2是非电解质，A项不符合题意；
B．CF3中C周围有7个电子，没有达到8电子结构，B项不符合题意；
C．最高价氧化物对应水化物第一步电离的常数：HNO3>H2CO3，C项不符合题意；
D．最简单氢化物的稳定性：H2O>NH3，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．在水中或者熔融状态下均不导电的化合物，是非电解质；
B．依据化合价的绝对值和最外层电子数之和分析；
C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物电离常数越大；
D．非金属性越强，最简单氢化物的稳定性越强。
17．【答案】C
【解析】【解答】解：A．原子核外电子排布式为1s2的X原子为Ne，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子为Be，Ne位于0族，Be位于第IIA族，二者不位于同一族，所以化学性质不同，故A不选；
B.2p轨道上只有一个成单电子的X原子为B或F，3p轨道上只有一个成单电子的Y原子为Al或Cl，它们可能不位于同一主族，所以化学性质不一定相同，故B不选；
C.2p轨道上有一个空轨道的X原子为C，3p轨道上有一个空轨道的Y原子为Si，二者位于同一主族，化学性质相似，故C选；
D．最外层都只有1个电子的X、Y原子，可能位于第IA族、第IB族或其它副族，可能不位于同一族，所以化学性质不一定相似，故D不选；
故选C．
【分析】A．原子核外电子排布式为1s2的X原子为Ne，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子为Be，Ne位于0族，Be位于第IIA族；
B.2p轨道上只有一个成单电子的X原子为B或F，3p轨道上只有一个成单电子的Y原子为Al或Cl；
C.2p轨道上有一个空轨道的X原子为C，3p轨道上有一个空轨道的Y原子为Si，二者位于同一主族；
D．最外层都只有1个电子的X、Y原子，可能位于第IA族、第IB族或其它副族．
18．【答案】C
【解析】【解答】A．由第一至第四电离能分析，第三电离能剧增，该元素容易失去2个电子，形成离子的化合价为+ 2价，最外层有2个电子，为第ⅡA族元素，元素R最外层有2个电子，R的最高正价为+2价，A不符合题意；
B．元素的第三电离能剧增，R元素位于元素周期表中第ⅡA族元素，B不符合题意；
C．R元素的原子最外层有2个电子，处于原子轨道的全充满的稳定状态，第一电离能大于同一周期相邻元素，C符合题意；
D．R元素可能是Be或Mg，基态Be核外电子排布是1s22s2，基态Mg基态原子的电子排布式为ls22s22p63s2，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】由第一至第四电离能分析，第三电离能剧增，该元素容易失去2个电子，形成离子的化合价为+ 2价，最外层有2个电子，为第ⅡA族元素，元素R最外层有2个电子，R的最高正价为+2价；R元素的原子最外层有2个电子，处于原子轨道的全充满的稳定状态，第一电离能大于同一周期相邻元素；
基态Be核外电子排布是1s22s2，基态Mg基态原子的电子排布式为ls22s22p63s2。
19．【答案】C
【解析】【解答】解：如果R第三周期Mg元素，D和R原子序数相差8，C和R原子序数相差8，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x；
如果R是第三周期第IIIA族到第VIIA族元素，D和R原子序数相差18，C和R原子序数相差8，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x+10；
如果R是第四周期Ca元素，C和R原子序数相差8，D和R原子序数相差18，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x+10；
如果R是第四周期第IIIA族到第VIIA族元素，C和R原子序数相差18、R和D原子序数相差18，A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x；
如果这几种元素都是副族元素，且R是第五周期第IVB族到第VIII族、第IB族时，C和R原子序数相差18、R和D原子序数相差32，则A、B、C、D四种元素的原子序数之和为4x+14，
通过以上分析知，A、B、C、D四种元素原子序数之和不可能为4x+5，
故选C．
【分析】如果R第三周期Mg元素，D和R原子序数相差8，C和R原子序数相差8；
如果R是第三周期第IIIA族到第VIIA族元素，D和R原子序数相差18，C和R原子序数相差8；
如果R是第四周期Ca元素，C和R原子序数相差8，D和R原子序数相差18；
如果R是第四周期第IIIA族到第VIIA族元素，C和R原子序数相差18、R和D原子序数相差18；
如果这几种元素都是副族元素，且R是第五周期第IVB族到第VIII族、第IB族时，C和R原子序数相差18、R和D原子序数相差32，以此解答该题．
20．【答案】C
【解析】【解答】A．R的第三电离能比第二电离能突然增大很多，可知R最外层有2个电子，短周期元素R的最高正价为+2价，故A不符合题意；
B．R的第三电离能比第二电离能突然增大很多，可知R最外层有2个电子，故B不符合题意；
C．R的第三电离能比第二电离能突然增大很多，可知R最外层有2个电子，R元素位于元素周期表中第IIA族，故C符合题意；
D．R的第三电离能比第二电离能突然增大很多，可知R最外层有2个电子，R元素基态原子的价电子排布式为2s2或3s2，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】跟据R的电离能可知R的最外层电子数为2。
21．【答案】（1）
（2）sp2
（3）减弱；增强
（4）abd；3d104s1
（5）离子键、共价键、配位键
（6）<； 中形成分子内氢键，使其更难电离出H+
（7）K3C60；
【解析】【解答】（1）根据同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，N的价电子排布式为2s22p3，处于半满较稳定，第一电离能：B C O N F，答案为： 。（2）该单质为石墨，石墨属于混合型晶体，根据图a，每个碳原子形成3个σ键，碳原子上没有孤电子对，碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化。（3）由图b可见，PbX2的熔点依F、Cl、Br、I的顺序先减小后增大，且PbF2的熔点最高；同主族从上到下元素的非金属性减弱，说明依F、Cl、Br、I的顺序，PbX2中的化学键的离子性减弱，共价性增强。（4）NH3、F2、NF3属于分子晶体，Cu属于金属晶体，NH4F属于离子晶体，
故答案为：abd。Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。（5）根据R的结构，R中阴、阳离子间为离子键，H3O+、 中都存在共价键和配位键，晶体R中含有的化学键为离子键、共价键、配位键。（6） 中可形成分子内氢键，使其更难电离出H+，所以相同温度下，水杨酸的Ka2 苯酚的Ka。（7）用“均摊法”，1个晶胞中含K：12 +9=12，C60：8 +6 =4，K与C60的个数比为12：4=3：1，此化合物的化学式为K3C60。1个晶胞的体积为（1.4nm）3=1.43 10-21cm3，1mol晶体的体积为1.43 10-21 4 NA cm3，1mol晶体的质量为837g，晶体的密度为837g （1.43 10-21 4 NA cm3）= g/cm3。
【分析】（1）根据同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但同时要考虑半满和全满的稳定状态；（2）根据图示分析；（3）同主族从上到下元素的非金属性减弱判断；（4）考查三类晶体；（5）根据结构分析；（6）考查分子内氢键；（7）根据“均摊法”计算。
22．【答案】（1）2
（2）1s22s22p63s23p63d9
（3）
（4）sp2
（5）C、O、N
【解析】【解答】根据电子排布规则，结合题意 B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同 。故B的核外电子排布为1s22s22p2，故为C，D有两个未成对电子，且原子半径小于C，因此D和C同一周期内，D为1s22s22p4是氧元素， A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体。 有害气体为甲醛，因此A为H，根据 原子半径大小顺序为B＞C＞D＞A；C为氮元素，E是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与A原子相同，其余各层电子均充满。 故E为Cu。故A为H，B为C，C为N，D为O，E为Cu.
（1）根据分析，B为氮元素，根据核外电子排布为1s22s22p2，故未成对电子数为2，
（2）E为铜元素，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，铜离子失去2个电子故核外电子排布为1s22s22p63s23p63d9.
（3）D元素为氧原子，D的核外电子排布为1s22s22p4，最高能层为2s22p4，因此电子排布图为 ；
（4）M为甲醛，甲醛中碳原子形成4键，一个双键和2个单键，故为sp2杂化；
（5）C，N，O属于同一周元素，同周期元素元素的第一电离能逐渐增大，但是N是处于半充满状态，因此其第一电离能最大，故第一电离能大小为 C、O、N ；
【分析】（1）根据分析出B为氮元素，可以写出核外电子排布式；
（2）根据分析判断为铜元素，写出铜元素的核外电子排布，结合铜离子是铜元素失去2个电子得出电子排布式；
（3）根据分析得到D为氧元素，含有2个电子层，K和L层，L层能量高；
（4）根据M成键即可判断杂化方式；
（5）根据同周期元素的第一电离能从左到右一侧增大，需要考虑半充满状态。
23．【答案】（1）＜
（2）；F
（3）；
（4）+3；
（5）：，镁原子轨道为全满状态，比较稳定；：；原子失去上1个电子后为全满状态，结构更稳定，故镁元素第一电离能高于铝元素
【解析】【解答】(1)周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，非金属性：S＜O，O＜F，即S＜(填“＞”、“=”或“＜”)F。故答案为：＜；
(2)依据电负性数值，上述元素中最容易形成离子键的是Na和F，两者电负性差最大，4.0-0.9=3.1。故答案为：Na；F；
(3)已知某主族元素Y，其基态原子核外有2个电子层，3个未成对电子，Y为氮元素，Y元素基态原子的轨道表示式为，通过分析电负性的变化规律，Y的电负性介于C和O之间，确定Y元素电负性的取值范围是。故答案为：；；
(4)由电负性数据推断：2.2(P)＜2.8(Br)，化合物中P的化合价为+3，Br显-1价。已知与水反应是非氧化还原反应，与水反应生成氢溴酸和亚磷酸，化学方程式。故答案为：+3；；
(5)对于同周期元素，元素气态基态原子的第一电离能呈现起伏变化，结合原子核外电子排布式解释第一电离能镁元素高于铝元素的原因：：，镁原子轨道为全满状态，比较稳定；：；原子失去上1个电子后为全满状态，结构更稳定，故镁元素第一电离能高于铝元素。故答案为：：，镁原子轨道为全满状态，比较稳定；：；原子失去上1个电子后为全满状态，结构更稳定，故镁元素第一电离能高于铝元素。
【分析】(1)周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强；
(2)依据电负性数值，两种元素的电负性差值为大于1.7的属于离子化合物；
(3)依据原子构造原理分析；
(4)依据化合物化合价代数和为0计算；与水反应生成氢溴酸和亚磷酸；
(5)一般情况下同一周期元素的原子序数越大，元素的第一电离能就越大，但当元素处于第IIA、第VA时，由于原子核外电子处于轨道的全充满、半充满的稳定状态，失去电子消耗的能量大于同一周期相邻元素。
24．【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。
25．【答案】（1）N；
（2）sp3；H2O2 N2H4
（3）HNO2；HNO3、H2SO3
（4）+1
（5）SO42―；共价键和配位键；H2O；H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱
【解析】【解答】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，a的核外电子总数与其周期数相同，则a为H元素；
c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，则c是O元素；
b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于c，则b是N元素；
e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，则e原子核外电子数为2+8+18+1=29，为Cu元素；
d与c同族，且原子序数小于e，所以d为S元素，
(1)同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族和第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素中，元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以b、c、d元素第一电离能最大的是N元素；e的价层电子为3d、4s电子，其价层电子排布图为 ；
(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子为NH3，该分子的中心原子含有3个共价单键和一个孤电子对，所以N原子的杂化方式为sp3；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物有H2O2和N2H4；
(3)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3；
(4)该晶胞中c离子个数=1+8× =2，e离子个数4，该晶胞中氧离子和铜离子个数之比=2：4=1：2，所以e和c形成的一种离子化合物化学式为Cu2O，则e离子的电荷为+1；
(5)这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，说明该阴离子价层电子对个数是4且不含孤电子对，为SO42-；阳离子呈轴向狭长的八面体结构，根据图知，其阳离子中铜离子配位数是8，在八面体上下顶点上分子含有两个共价键且含有两个孤电子对，为水分子，有两个，正方形平面上四个顶点上分子含有3个共价键且含有一个孤电子对，所以为氨气分子，有4个，所以阳离子中含有配位键和共价键；H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱，所以该化合物加热时首先失去的组分是H2O。
【分析】本题的重点在于根据原子核外电子排布点特判断出各种元素，然后结合原子结构和物质结构进行解答即可。（4）根据均摊法计算原子个数，确定化学式。