1.2 原子结构与元素的性质 同步测试题（含解析） 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

1.2 原子结构与元素的性质 同步测试题
2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．已知1～18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同电子层结构，下列关系正确的是（　　）
A．电负性：Z＞Y＞W＞X
B．氢化物的稳定性：H2Y＞HZ
C．质子数：c＞d，离子的还原性：Y2-＞Z-
D．原子半径：X＜W，第一电离能：X＜W
2．下列关于原子结构与元素周期表的说法错误的是（　　）
A．“电子云”中的小黑点描述的是电子在原子核外空间出现的概率密度
B．某基态原子的价电子排布式为，则该元素位于周期表第四周期第ⅢA族
C．表示3p能级有2个轨道
D．焰色试验是与原子核外电子跃迁有关的物理现象
3．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的K层电子数与最外层电子数之比为2∶7，X与W同主族，Y与Z均处于元素周期表的偶数族，Z与W的原子序数相差3。下列说法正确的是（　　）
A．原子半径：XB．X氢化物的水溶液可装在玻璃试剂瓶中
C．Z的氧化物是常用的半导体材料
D．常温下，Y、W形成的化合物的水溶液的pH<7
4．下列有关比较错误的是（　　）
A．未成对电子数： B．键能：
C．元素电负性： D．第一电离能：
5．黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为下列说法正确的是
A．半径： B．第一电离能：
C．电负性： D．酸性：
6．一种药物中间体的结构如图所示，W、R、X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大，其中W与Y同主族，X与Z同主族。下列叙述错误的是（　　）
A．电负性：Y＜X＜R
B．简单离子半径：Y＜X＜Z
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：R＜Z
D．X分别与W、R、Y、Z元素均可以形成两种或两种以上的化合物
7．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是次外层的3倍，金属元素Y原子核外无未成对电子， Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法错误的是（　　）
A．W的最高价氧化物对应的水化物是强酸
B．X的简单气态氢化物的沸点比W的高
C．Y的第一电离能比同周期相邻元素的大
D．1mol单质Z中共价键的数目约为4×6.02×1023
8．我国科学家使用某种电解液提高了水系锌锰电池的性能。该电解液阴离子结构如图所示，其中W、X、Y、Z为原子半径依次增大的短周期元素，且最外层电子数之和为23。下列说法错误的是（　　）
A．简单氢化物沸点： B．该离子中Z为杂化
C．四种元素中电负性最强的为Z D．第一电离能：
9．电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度，下列关于电负性的变化规律正确的是（　　）
A．周期表中同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增大
B．周期表中同主族元素从上到下，元素的电负性逐渐增大
C．电负性越大，金属性越强
D．电负性越小，非金属性越强
10．X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，原子序数依次增大。X是宇宙中含量最高的元素，YX3分子呈三角锥形，Z的价电子排布式为nsnnpn+2，五种元素中M的电负性最小，N的最高价含氧酸酸性最强。下列说法正确的是
A．的VSEPR模型为V形
B．由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
C．同周期中第一电离能大于Z的元素有3种
D．MN晶体中M离子的配位数为8
11．根据元素周期律和物质结构的有关知识，以下有关排序正确的是（　　）
A．离子半径：Ca2+>Cl->S2 B．电负性：O＞S＞Mg
C．第一电离能：O>N>C D．热稳定性：H2S>H2O>CH4
12．已知五种短周期元素的原子半径及主要化合价如表，判断以下叙述不正确的是（　　）
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.089 0.074
主要化合价 +2 +3 +6、﹣2 +2 ﹣2
A．T，Q的氢化物常温常压下均为无色气体
B．L，M的氢氧化物碱性：L＞M
C．L与Q形成的化合物属于离子化合物
D．M与T形成的化合物具有两性
13．X、Y、Z均为第三周期元素，X的第一电离能在同周期中最小，Y的电负性在同周期中最大，Z的离子半径在同周期中最小，下列关于X、Y、Z叙述中错误的是（　　）
A．元素X与元素Y能形成离子化合物
B．元素Z最高价氧化物对应水化物具有两性
C．元素Y形成的气态氢化物水溶液呈强酸性
D．原子序数和原子半径大小顺序均为：X14．下列各组元素，按原子半径依次减小，元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的（　　）
A．K,Na,Li B．C,N,O C．Cl,S,P D．Al,Mg,Na
15．四种元素的基态原子的价电子排布图如下，下列说法中正确的是（　　）
①②③④
A．原子半径：③＞④＞②＞① B．未成对电子数：①=④＞③＞②
C．电负性：②＞①＞④＞③ D．第一电离能：②＞①＞③＞④
16．已知：X、Y、Z、W四种元素原子的电负性如表所示：
元素 X Y Z W
电负性 2.5 4.0 1.2 2.4
上述四种元素中，最容易形成共价键的是（　　）
A．X与Y B．X与W C．Y与Z D．Y与W
17．下列关于砷(As)元素的叙述中，正确的是（　　）
A．第一电离能：AsB．在AsCl3分子中，砷和氯原子核外电子数均为8
C．砷酸的酸性比亚砷酸强，且砷酸钠溶液呈碱性
D．AsH3的VSEPR模型为三角锥形，其中As原子采取sp3杂化
18．X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素．X的原子半径是短周期主族元素中最大的，Y元素的单质常通过分离液态空气得到，Z元素的单质是常见的半导体材料，W与Z同族，R与Y同族，其单质有杀菌作用． 下列叙述不正确的是（　　）
A．X与Y形成的两种化合物中阴、阳离子的个数比均为1：2，且均能与水反应
B．根据非金属性强弱，不可能由Z的最高价氧化物制出W的最高价氧化物
C．Y的简单氢化物的沸点和热稳定性均大于R的简单氢化物
D．向两份BaCl2溶液中分别通入RY2、WY2，均无白色沉淀生成，但一段时间后，通入RY2的一份中可能产生沉淀
19．和S均属于VIA族元素。下列关于Se及其化合物性质的比较错误的是
A．第一电离能： B．原子半径：SeC．还原性： D．沸点：
20．科学家通过观察金星的酸性云层，分析出金星存在磷化氢气体，从而推测金星可能存在生命的迹象。下列关于P元素的说法中，错误的是（　　）
A．第一电离能：PC．非金属性：P二、综合题
21．写出有关的元素符号或名称
（1）某元素电子层数与最外层电子数相等，该元素符号是　 　．
（2）某元素最外层电子数是次外层电子数的2倍，该元素符号是　 　．
（3）某元素次外层电子数是最外层电子数的2倍，该元素符号是　 　．
22．某元素的原子序数为24，试问：
（1）此元素原子的电子总数是　 　个．
（2）它有　 　个电子层，有　 　个能级．
（3）它的价电子构型是　 　，它的价电子数是　 　．
（4）它属于第　 　周期，是　 　 （填主族或副族）
（5）它的未成对电子有　 　个．
23．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　 　。
24．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
（1）自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中，是人工固氮的主要来源。
①基态氮原子的轨道表示式为　 　。
②NH3分子中，与N原子相连的H显正电性。N、H电负性大小顺序为　 　。
（2）铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中的几种。
①上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素是　 　。
②比较Mg、Ca第一电离能的大小：　 　。
③下表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。
元素 Na Mg Al
电离能(kJ/mol) 496 738 578
4562 1451 1817
6912 7733 2745
9543 10540 11575
结合数据说明Mg的常见化合价为＋2价的原因：　 　。
（3）我国科研人员研制出了“Fe—LiH”催化剂，温度、压强分别降到了350℃、1MPa，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
①基态Fe原子的核外电子排布式为　 　。
②比较Li＋与H-的半径大小关系：r(Li＋)　 　r(H-)(填“＞”或“＜”)。
25．
（1）(一)铁和钴是两种重要的过渡元素。
钴位于元素周期表中第　 　族，其基态原子中未成对电子的个数为　 　。
（2）[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3的名称是三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)，是一种重要的配合物。该化合物中Fe3+的核外电子排布式为　 　，其中尿素分子中σ键与π键的数目之比为　 　，所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是　 　。
（3）(二)已知元素镓和砷的单质及其化合物在工业生产上有重要的用途。回答下列问题:
砷元素基态原子的电子排布式为　 　。
（4）砷与氢元素。可形成化合物砷化氢，该化合物的空间构型为　 　，其中 砷原子的杂化方式为　 　。
（5）根据等电子原理，写出由短周期元素组成且与砷化氢互为等电子体的一种离子的化学式　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】已知1～18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ- 具有相同电子层结构，即W、X在Y、Z的下一周期， 即Y为O，Z为F，X为Na，W为Al；
A、同周期元素，从左到右电负性增强，非金属元素电负性大于金属元素，即F>O>Al>Na，A正确；
B、氢化物的稳定性即比较非金属性，同周期元素，从左到右非金属性增强，即HF稳定性大于H2O，B错误；
C、质子数=原子序数，O为8，F为9，则cF-，C错误；
D、同周期元素原子从左到右半径减小，则Na>Al，同周期元素从左到右第一电离能增大，则Na故答案为：A
【分析】同周期元素从左到右电负性增大，同周期元素从左到右第一电离能增大，若原子价电子层为电子为全充满或半充满状态则出现反常；
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。
2．【答案】C
【解析】【解答】A．用小黑点来描述电子在原子核外空间出现的概率密度称为“电子云”，A项不符合题意；
B．基态原子的价电子排布式为，则该元素有4个电子层，且最外层电子数为3，则该元素位于周期表第四周期第ⅢA族，B项不符合题意；
C．表示3p能级轨道中有2个电子，C项符合题意；
D．焰色试验主要利用原子发射光谱，是与原子核外电子跃迁有关的物理现象，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、用小黑点来描述电子在原子核外空间出现的概率密度称为“电子云”；
B、结合价电子可知该原子有4个电子层，且外层有3个电子；
C、3p2表示3p能级有2个电子；
D、焰色试验主要利用原子发射光谱，是与原子核外电子跃迁有关的物理现象。
3．【答案】D
【解析】【解答】题意可知：X为氟，W为氯，Z为硅，Y镁；
A.原子半径：镁>硅；A不符合题意；
B.氢氟酸能够腐蚀玻璃，B不符合题意；
C.二氧化硅为光导纤维的主要原料，C不符合题意；
D.氯化镁溶液水解显酸性，D符合题意；
故答案选D。
【分析】A.镁和硅的半径比较用序大径小判断；
B.氢氟酸能与玻璃中二氧化硅反应；
C.硅单质是常用的半导体材料；
D.镁离子水解溶液呈酸性。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．基态Cr原子核外有24个电子，3d能级上有5个电子、4s能级上有1个电子，这六个电子都未成对，依此分析，Cr、Mn、As原子的未成对电子数分别为6、5、3，即原子的未成对电子数：，故A不符合题意；
B．原子半径越大，共价键键长越大，键能越小，同一主族从上至下原子半径增大，则原子半径，所以键能：，故B不符合题意；
C．同一周期主族元素，从左向右，电负性逐渐增大，F、O、N位于同一周期，则电负性： F>O>N，故C不符合题意；
D．同一周期主族元素，从左向右，第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族、第VA族比相邻元素大，Na、Mg、Al位于同一周期，Mg是第IIA族元素，故第一电离能由大到小的顺序为 Mg>Al>Na，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、从电子排布式进行分析，结合轨道可以发现铬原子的未成对电子数最多，砷原子的未成对电子数最少；
B、共价键越长，键能越小；
C、同周期主族元素，从左到右电负性递增；
D、同周期主族元素，从左到右第一电离能递增，但是第IIA族、第VA族由于轨道全充满或者半充满，第一电离能反而更大。
5．【答案】B
【解析】【解答】A．具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则半径：，A不符合题意；
B．同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，基态N原子2p轨道是半充满的，比较稳定，所以N原子第一电离能高于O，同主族自上而下第一电离能递减，则第一电离能：，B符合题意；
C．同周期从左向右电负性增大，电负性：，C不符合题意；
D．同周期从左到右元素非金属性递增，非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，酸性：，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、粒子的半径比较，一看电子层，电子层数越多半径越大，二看核电荷数，核电荷数越多半径越小，三看最外层电子数，最外层电子数越多，半径越大；
B、同周期自左至右第一电离能增大，若是电子半充满或者全充满则出现反常；
C、同周期从左到右电负性增大；
D、最高价氧化物对应水化物的酸性即比较非金属性。
6．【答案】A
【解析】【解答】A、元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性：Na＜C＜O，则电负性Na＜C＜O，即YB、 电子层越多、离子半径越大，具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，O2-、Na+核外有2个电子层、S2-核外都有3个电子层，但Na的原子序数大于O，则简单离子半径：S2-＞O2-＞Na+， 即Y＜X＜Z，故B正确；
C、 非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性S＞C，则酸性：H2SO4＞H2CO3， 即Z>R，故C正确；
D、X为O元素，与W能形成水、过氧化氢，与C元素能形成CO、CO2，与Na元素能形成Na2O、Na2O2，与S元素能形成SO2、SO3等化合物，故D正确；
故答案为：A。
【分析】Y形成+1价阳离子，结合原子序数可知，Y为Na元素，W与Y同主族，则W为H元素，R形成4个共价键，则R为C元素，X与C元素形成双键，则X为O元素，X与Z同主族，则Z为S元素。
7．【答案】D
【解析】【解答】A.硫元素的最高价氧化物对应的水化物是硫酸，硫酸是二元强酸，故A不符合题意；
B.水分子间能形成氢键，硫化氢分子间不能形成氢键，则水的的沸点比硫化氢高，故B不符合题意；
C.同周期元素，从左到右，第一电离能有增大的趋势，镁的价电子排布式为3s2，3s轨道为全充满的稳定状态，第一电离能比同周期相邻元素的大，故C不符合题意；
D.硅单质为原子晶体，一个硅原子周围有四个硅原子，每个硅原子形成共价键的数目为4× =2，则1mol单质硅中共价键的数目约为2×6.02×1023，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，由X原子的最外层电子数是次外层的3倍可知，X为O元素；由金属元素Y原子核外无未成对电子可知，Y为Mg元素；由Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料可知，Z为Si元素；由W与X位于同一主族可知，W为S元素。
8．【答案】C
【解析】【解答】A.X的简单氢化物为H2O，存在分子间氢键，沸点升高，Z的简单氢化物为H2S气体，沸点较低，因此沸点H2O>H2S，A不符合题意；
B.Z的价层电子对数为4，因此Z采用sp3杂化，B不符合题意；
C.同周期元素，核电荷数越大，电负性越强，同主族元素，核电荷数越大，电负性越小，因此四种元素中电负性最强的为F，C符合题意；
D.同周期元素，核电荷数越大，第一电离能越大，因此低一点能力F>O，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】W、X、Y、Z为原子半径一次增大的短周期元素，W形成1个共价键，X形成1个双键，Z形成6个共价键，结合原子结构可知，W为H或F、X为O、Z为S。四种原子的最外层电子数之和为23，W为H时，Y的最外层电子数为23－1－6－6=10(舍去)。因此W为F。Y的最外层电子数为23－7－6－6=4，由于Y的原子半径大于O小于S，因此Y为C。
9．【答案】A
【解析】【解答】非金属性越强，电负性越大。同周期自左向右，非金属性逐渐增强，电负性逐渐增强；同主族自上而下，非金属性逐渐较弱，电负性逐渐降低，所以符合题意的
故答案为：A。
【分析】
根据元素周期表的特点“左金右非，下金上非”进行判断金属性和非金属性的变化。根据非金属性进行判断电负性的大小。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．由分析可知，Y为N，Z为O，的中心原子的价层电子对数为2+=2+1=3，含有一对孤对电子，其VSEPR模型为平面三角形，A不符合题意；
B．由分析可知，X为H，Y为N，Z为O，由这三种元素组成的化合物的水溶液不一定显酸性，比如NH3 H2O，B不符合题意；
C．由分析可知，Z为O，同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，其中IIA族和VA族的元素的第一电离能高于与其相邻的元素，故第二周期中，第一电离能大于O的有N、F、Ne，C符合题意；
D．由分析可知，M为Na，N为Cl，在NaCl晶体中，Na+周围有6个Cl-，则Na+的配位数为6，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型；
B．NH3 H2O呈碱性；
C．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；
D．依据晶胞结构分析。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．三种简单离子都是18电子结构，核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径：Ca2+B．同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，则电负性：O＞S＞Mg，故B符合题意；
C．同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，但处于全充满、半充满的轨道中的电子能量较低、较稳定，相应元素的第一电离能大，第一电离能：N>O>C，故C不符合题意；
D．非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，非金属性：O>S，则热稳定性：H2O >H2S，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.电子层数相同时，离子半径和原子序数成反比
B.非金属越强，结合电子能力越强
C.氮原子轨道中处于半充满，故电离能最大
D.氢化物的稳定和元素的非金属有关系，非金属性越强，稳定性越强
12．【答案】A
【解析】【解答】解：L和R的化合价都为+2价，应为周期表第ⅡA族，根据半径关系可知R为Be，L为Mg，Q和T的化合价都有﹣2价，应为周期表第ⅥA族元素，Q的最高价为+6价，应为S元素，T无正价，应为O元素，M的化合价为+3价，应为周期表第ⅢA族元素，根据半径大于S，为Al元素，
A．T为O元素，Q为S元素，常温常压下硫化氢为无色气体，水为液体，故A错误；
B．L为Mg，M为Al元素，金属性Mg大于Al，所以L、M的氢氧化物碱性：L＞M，故B正确；
C．L为Mg元素，Q为S元素，二者形成的化合物MgS为离子化合物，故C正确；
D．M为Al元素，T为O元素，二者形成化合物为氧化铝，氧化铝具有两性，故D正确，
故选A．
【分析】L和R的化合价都为+2价，应为周期表第ⅡA族，根据半径关系可知R为Be，L为Mg，Q和T的化合价都有﹣2价，应为周期表第ⅥA族元素，Q的最高价为+6价，应为S元素，T无正价，应为O元素，M的化合价为+3价，应为周期表第ⅢA族元素，根据半径大于S，为Al元素，结合元素周期律知识解答该题．
13．【答案】D
【解析】【解答】A．钠与氯形成的化学键是离子键，A不符合题意；
B．元素Z最高价氧化物对应水化物氢氧化铝具有两性，B不符合题意；
C．元素Y形成的气态氢化物水溶液是盐酸，呈强强酸性，C不符合题意；
D．原子序数大小顺序为：X 故答案为：D。
【分析】X、Y、Z均为第三周期元素，X的第一电离能在同周期中最小，则X是金属性最强的Na。Y的电负性在同周期中最大，则Y是非金属性最强的Cl。Z的离子半径在同周期中最小，因此Z是Al，结合选项进行判断即可
14．【答案】A
【解析】【解答】解：A．K、Na、Li处于同主族，同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下电离能降低，故K、Na、Li的原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高，故A正确；
B．N、O、C同周期，同周期自左而右原子半径减小，故C、N、O原子半径依次减小，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但N最外层2p能级容纳3的电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素，故C、O、N的第一电离能依次增大，故B错误；
C．Cl、S、P同周期，原子序数依次减小，同周期自左而右原子半径减小，故Cl、S、P原子半径依次增大，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但P最外层3p能级容纳3的电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素，故S、Cl、P的第一电离能依次增大，故C错误；
D．Al、Mg、Na同周期，原子序数依次减小，同周期自左而右原子半径减小，故Al、Mg、Na原子半径依次增大，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但Mg最外层3s能级容纳2个电子，为全满确定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素，故第一电离能Na＜Al＜Mg，故D错误；
故选A．
【分析】同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大；
同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族最外层为ns能级容纳2个电子，为全满确定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，ⅤA族np能级容纳3的电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素，同主族自上而下电离能降低，据此结合选项判断．
15．【答案】B
【解析】【解答】根据上述分析可知：①是N元素，②是F元素，③是S元素，④是P元素。
A．原子核外电子层数越多，原子半径越大；同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小。则原子半径大小关系为：④＞③＞①＞②，A不符合题意；
B．根据元素的基态原子的价电子排布图可知原子核外未成对电子数：①=④＞③＞②，B符合题意；
C．同一周期元素的电负性随原子序数的增大而增大；同一主族元素的电负性随原子序数的增大而减小，则电负性大小关系为：②＞①＞③＞④，C不符合题意；
D．一般情况下同一周期元素的第一电离能呈增大趋势，若元素处于第ⅡA、第ⅤA的全充满、半充满的稳定状态时，其第一电离能大于同一周期相邻元素；同一主族元素的第一电离能随原子序数的增大而减小，则第一电离能大小关系为：②＞①＞④＞③，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据元素的基态原子的价电子排布图可知①是N元素，②是F元素，③是S元素，④是P元素，然后利用元素周期律及物质的性质解答。
16．【答案】B
【解析】【解答】电负性差值越小的两种元素越可能形成共价键。A项，X与Y电负性之差为4.0-2.5=1.5；B项，X与W电负性之差为2.5-2.4=0.1；C项，Y与Z电负性之差为4.0-1.2=2.8；D项，Y与W电负性之差为4.0-2.4=1.6。则X与W电负性之差最小，所以最容易形成共价键，故B符合题意。
【分析】依据电负性差值越小的两种元素越可能形成共价键进行分析。
17．【答案】C
【解析】【解答】A、同周期从左向右第一电离能增大，但IIA>IIIA、VA>VIA，第一电离能是As>Se，同周期从左向右电负性增强，即电负性Se>As，故A不符合题意；
B、AsCl3最外层满足8e－稳定结构，AsCl3中As核外电子数为36，Cl核外电子总数为18，故B不符合题意；
C、同种元素的含氧酸，价态越高，酸性越强，砷酸中As显＋5价，亚砷酸中As显＋3价，因此砷酸的酸性强于亚砷酸，亚砷酸属于弱酸，因此砷酸钠溶液显碱性，故C符合题意；
D、VSEPR模型包括孤电子对占有的位置，因此AsH3中As有3个σ键，孤电子对数为(5－3)/2=1，因此AsH3的VSEPR模型为四面体，杂化类型为sp3杂化，故D不符合题意。
【分析】A.注意第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能；
B.注意最外层电子数与核外电子数的区别；
C.同元素含氧酸的酸性随化合价的升高而增大；
D.sp3杂化构成的是四面体结构。
18．【答案】B
【解析】【解答】解：X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素．X的原子半径是短周期主族元素中最大的，则X为Na；Y元素的单质常通过分离液态空气得到，Y单质为氮气或氧气，而R与Y同族，其单质有杀菌作用，则Y为O元素、R为S元素；Z元素的单质是常见的半导体材料，则Z为Si，W与Z同族，则W为C元素．
A．X与Y形成的两种化合物为Na2O、Na2O2，晶体中阴、阳离子的个数比均为1：2，前者与水反应生成氢氧化钠，后者与水反应是生成氢氧化钠与氧气，故A正确；
B．高温下碳能与二氧化硅反应生成Si与二氧化碳，故B错误；
C．Y、R的简单氢化物分别为H2O、H2S，H2O分子之间存在氢键，沸点高于H2S，由于非金属性O＞S，故稳定性：H2O＞H2S，故C正确；
D．向两份BaCl2溶液中分别通入SO2、CO2，均无白色沉淀生成，由于溶液中亚硫酸被氧气氧化为硫酸，一段时间后，通入SO2的一份中可能产生硫酸钡沉淀，故D正确．
故选B．
【分析】X、Y、Z、W、R属于短周期主族元素．X的原子半径是短周期主族元素中最大的，则X为Na；Y元素的单质常通过分离液态空气得到，Y单质为氮气或氧气，而R与Y同族，其单质有杀菌作用，则Y为O元素、R为S元素；Z元素的单质是常见的半导体材料，则Z为Si，W与Z同族，则W为C元素，据此解答．
19．【答案】A
【解析】【解答】A．属于VA族元素，其np轨道上的电子处于半充满状态，更稳定，第一电离能更大，所以第一电离能：，故A符合题意；
B．同周期从左到右原子半径逐渐减小，所以原子半径：SeC．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，气态氢化物的还原性逐渐增强，所以还原性：，故C不符合题意；
D．两者是结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力就越大，沸点就越高，所以沸点：，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、原子最外层电子处于半充满时，比相邻元素的第一电离能更大；
B、同周期从左到右原子半径逐渐减；
C、氢化物的还原性即比较元素的非金属性，两者为反比关系；
D、相对分子质量越大，熔沸点越高。
20．【答案】A
【解析】【解答】A．P的3p能级处于半充满稳定结构，比同周期第VIA族的S元素原子难失去电子，第一电离能较大，即第一电离能：SB．同周期中原子序数越大，半径越小，则原子半径大小：SC．同周期元素从左到右非金属性依次增强，所以非金属性：P＜S，C不符合题意；
D．同周期元素从左到右电负性依次增大，所以电负性：P故答案为：A。
【分析】A.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；
B.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；
C.同周期元素从左到右非金属性依次增强；
D.元素的非金属性越强，电负性越大。
21．【答案】（1）H、Be、Al
（2）C
（3）Li或Si
【解析】【解答】解：（1）某元素电子层数与最外层电子数相等，假设含有1个电子层、两个电子层、三个电子层，则最外层电子数分别为1、2、3；有1个电子层，且最外层电子数1的元素为H；有2个电子层，且最外层电子数2的元素为Be；有3个电子层，且最外层电子数3的元素为Al；故答案为：H、Be、Al；（2）最外层电子数不能超过8个，如果K层是最外层，则不能超过2个，如果某种元素最外层电子数是次外层的2倍，其次外层只能是K层，则其最外层电子数是6，为C元素；故答案为：C；（3）某元素次外层电子数是最外层电子数的2倍，如果L层为最外层，则其最外层电子数是1，为Li元素，如果M层是其最外层，则M层电子数为4，为Si元素；
故答案为：Li或Si．
【分析】（1）某元素电子层数与最外层电子数相等，假设含有1个电子层、两个电子层、三个电子层，则最外层电子数分别为1、2、3；（2）最外层电子数不能超过8个，如果K层是最外层，则不能超过2个，如果某种元素最外层电子数是次外层的2倍，其次外层只能是K层，据此判断元素；（3）某元素次外层电子数是最外层电子数的2倍，如果L层为最外层，则其最外层电子数是1，如果M层是其最外层，则M层电子数为4．
22．【答案】（1）24
（2）4；7
（3）3d54s1；6
（4）四；副族
（5）6
【解析】【解答】解：某元素的原子序数为24，原子核外有24个电子，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，（1）此元素原子的电子总数是24；故答案为：24；（2）基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，有4个能层，有7个能级，故答案为：4；7；（3）它的价电子排布式是3d54s1，价电子数为6，故答案为：3d54s1；6；（4）该原子位于第四周期第ⅥB族，故答案为：四、副族；（5）3d、4s能级电子为单电子，有6个未成对电子，故答案为：6．
【分析】某元素的原子序数为24，原子核外有24个电子，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，据此解答．
23．【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。
24．【答案】（1）；N＞H
（2）Al、O；Mg＞Ca；镁的第三电离能比第一、二电离能大很多，镁很难失去第三个电子，而易失去两个电子形成＋2价镁离子
（3）1s22s22p63s23p63d64s2；＜
【解析】【解答】（1）①氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3，所以轨道表示式为。
②非金属性越强，得电子能力越强，则其电负性越大。根据NH3分子中，与氮原子相连的H显正电性，说明氮原子得电子能力比氢强，所以电负性是N＞H。
（2）①元素周期表中p区包括ⅢA~ⅦA元素和0族元素，这几种氧化物中的Al、O元素属于p区。
②Mg、Ca属于同主族元素，且Ca在Mg的下方，根据同主族元素的电离能从上到下逐渐减小，所以第一电离能大小是Mg＞Ca。
③原子失去一个电子，带一个单位正电荷。根据表格数据信息可知，镁的第三电离能比第一、二电离能大很多，且第一、二电离能相差较小，说明镁很难失去第三个电子，容易失去两个电子而带两个单位正电荷，即形成Mg2+。
（3）①铁原子核外有26个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
②Li＋与H-的核外电子结构相同，由于Li 的原子序数比H大，则其离子半径比H-小。
【分析】（1）①氮原子核外有7个电子，书写轨道排布式时注意遵循泡利不相容原理和洪特规则。
②非金属性越强，得电子能力越强，则其电负性越大。据此分析。
（2）①元素周期表中可分为s区、d区、f区、ds区、p区，其中s区包括ⅠA、ⅡA元素，d区包括ⅢB族~ⅦB族元素（不包括ⅢB族的镧系和錒系元素）和第Ⅷ族元素，f区包括ⅢB族的镧系和錒系元素，ds区包括ⅠB~ⅡB族的元素，p区包括ⅢA~ⅦA元素和0族元素。据此分析。
②同周期元素的电离能从左到右呈增大趋势，同主族元素的电离能从上到下逐渐减小。
③电离能用来衡量原子失去电子的难易程度，原子的电离能越小，说明原子越容易失去电子。
（3）①根据构造原理进行书写电子排布式。
②核外电子结构相同的离子，原子序数越大，半径越小。
25．【答案】（1）VIII；3
（2）[Ar]3d5(或1s2s2p63s3p63d5 )；7:1；O>N>C>H
（3）ls22s22p63s23p63d104s24p3
（4）三角锥型；sp3
（5）H3O+
【解析】【解答】(一) (1) 钴位于元素周期表中第VⅢ族，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，其中3d能级有5个轨道，有7个电子，未成对电子的个数为3；
(2) 铁为26号元素，Fe3+的核外电子有23个，电子排布式为 [Ar]3d5(或1s2s2p63s3p63d5 )，尿素分子内只有一个双键，即只含一条π键，相邻原子之间都存在σ键，数目为7，故σ键和π键比例为7:1；在尿素分子中含有碳、氮、氧、氢四种元素，根据原子得电子能力越强，其电负性的数值越大，电负性由大到小为：O>N>C>H；
(二)（3）砷为33号元素，其基态原子的电子排布式为ls22s22p63s23p63d104s24p3；
(4) 砷与氢元素可形成化合物砷化氢AsH3，砷原子含有3个σ键和一个孤电子对，所以该化合物的空间构型为三角锥型；中心原子周围三个σ键和一对孤对电子对，所以是sp3杂化；
(5) 砷化氢含有4个原子，且价层电子数为11，则与H3O+互为等电子体。
【分析】（1）根据钴的原子序数书写电子排布式，然后确定在周期表中的位置和未成对电子数；
（2）Fe3+是Fe原子失去4s32个电子和3d上的1个电子；双键中含有σ键和π键；非金属性越强电负性越强；
（3）砷是33号元素，结合电子排布规律进行书写电子排布图即可；
（4）根据砷化氢的成键特点判断中心原子的杂化方式和空间构型；
（5）根据等电子体理论进行判断即可。