第四章 物质结构 元素周期律（含解析） 化学人教版（2019）必修第一册

第四章 物质结构 元素周期律 课后练习
2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册
一、单选题
1．科学家发观在超流体中溶解时会吸热，能达到的低温。关于和的说法正确的是（　　）
A．中子数相同 B．质量数相同
C．化学性质相同 D．物理性质相同
2．下列各组中每种物质都既有离子键又有共价键的一组是
A．NaOH、H2SO4 、(NH4)2SO4 B．MgO、Na2SO4 、HNO3
C．Na2O2 、KOH 、Na3PO4 D．HCl、 Fe2O3 、MgCl2
3．有共价键的离子化合物是（　　）
A．Na2O2 B．MgCl2 C．CH2Cl2 D．SiC
4．某元素的二价阳离子(R2+)核外有18个电子，质量数为42，该元素原子的原子核内的中子数为（ ）
A．18 B．20 C．16 D．22
5．下列元素中，原子最外层电子数与其电子层数相同的有（　　）
A．He B．Na C．Al D．Si
6．将Al2(SO4)3溶液、K2SO4溶液按一定比例混合后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可制得净水剂明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。下列说法正确的是（　　）
A．半径大小：r(Al3+)>r(O2-) B．电负性大小：x(O)C．电离能大小：I1(S)Al(OH)3
7．铀是核燃料循环系统中的重要材料，基态U原子的电子排布式为，则下列状态的铀失去一个电子所需能量最高的是（　　）
A． B．
C． D．
8．A元素的原子最外层电子数是a，次外层电子数是b；B元素的原子M层电子数是(a－b)，L层电子数是(a＋b)，则A、B两元素形成的化学式最可能表示为（　　）
A．B3A2 B．A3B2 C．BA2 D．AB2
9．X、Y、Z、W均为短周期主族元素，原子序数依次递增。X与Z位于同一主族，Z的核外电子数是X的2倍，Y、Z、W原子的最外层电子数之和等于Z的核外电子总数。下列说法正确的是（　　）
A．原子半径由小到大的顺序：X＜Y＜Z＜W
B．Z的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
C．在一定条件下，Y单质可以与氧化铁发生置换反应
D．常温下，0.1mol L-1W的氢化物水溶液的pH＞1
10．元素周期表的形式多种多样，如图是扇形元素周期表的一部分(字母①~⑩为前36号元素)。对比中学常见元素周期表，思考扇形元素周期表的填充规律，下列说法中正确的是
A．②⑧⑨对应简单离子的半径依次减小
B．⑥的金属性比⑦的弱
C．元素⑩位于常见元素周期表第四周期VIII族
D．①分别与③④⑤形成的简单化合物热稳定性依次减弱
11．下列化合物中，其阳离子和阴离子具有相同的电子层数的（　　）
A．Na2S B．MgCl2 C．KCl D．LiF
12．下列关于周期表中第三周期元素性质从左到右变化趋势的叙述，错误的是（　　）
A．最高正价依次升高
B．气态氢化物稳定性逐渐增强
C．原子半径逐渐增大
D．最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强
13．已知W X Y Z M是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其中W的某种原子无中子，X的原子最外层电子数是其电子层数的3倍，Y的原子半径在短周期中最大，Z单质为淡黄色粉末。下列说法正确的是（　　）
A．离子半径：Y>Z>M
B．X Z M均可以和W构成18电子分子
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>M
D．X与Y形成的化合物中只含离子键
14．下列说法不正确的是（　　）
A．易分解是因为共价键作用力弱
B．离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
C．二氧化碳分子中碳原子和氧原子最外电子层都具有8电子的稳定结构
D．NaOH晶体既有离子键，又有极性共价键
15．某有机合成中间体的结构如图所示，其组成元素W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，M的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法正确的是（　　）
A．HY和HM溶于水后均能完全电离
B．由X、Z元素组成的化合物只含有离子键
C．能从ZM溶液中置换出
D．离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色
16．X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置如图所示，元素Z的核电荷数是元素Y的两倍，下列有关说法错误的是（　　）
X Y 　
Z W
A．原子半径：X> Y
B．简单阴离子还原性：Z> W
C．元素X、Y的单质在放电条件下生成红棕色气体
D．四种元素的简单氢化物中，Y的氢化物沸点最高
17．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍，X、Z同主族且质子数之比为1：2，Y的最高价氧化物对应的水化物属于中强碱。下列说法正确的是（　　）
A．简单离子半径：Z＞X＞Y
B．常温下，W的氢化物均为气体
C．X、Z形成的化合物可用作食品漂白剂
D．工业上常用电解YX的方法冶炼Y单质
18．我国科学家在世界上首次实现人工合成淀粉，下图是中间产物GAP的结构式，其中X、Y、Z、W均为短周期且原子序数依次增大的主族元素，且W的原子序数为其最外层电子数的3倍。下列说法正确的是（　　）
A．对应氢化物的沸点：YB．X2Z2是由极性键和非极性键组成的非极性分子
C．W所在周期中，第一电离能比其小的元素有5种
D．1mol的该物质可以和足量的Na反应转移4mol的电子
19．短周期主族元素W，X，Y，Z的原子序数依次增大，W，X的最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等， W，Y同主族。将W，X的气态单质在催化剂及一定温度和压强下发生可逆反应生成化合物R，反应关系如下表所示,下列说法正确的是（　　）
物质 W的单质 X的单质 R
起始时/mol 0.3 0.3 0
平衡时/mol 0.12 0.24 0.12
A．离子半径：X> Y> Z
B．Y、Z两种元素形成的化合物的水溶液呈酸性
C．Y、Z分别与W形成的化合物，前者的沸点高
D．四种元素分别与氧形成的化合物均只有两种
20．在ClCH=CClCH3分子中，C—Cl键采用的成键轨道是（　　）
A．sp—p B．sp2—s C．sp2—p D．sp3—p
二、综合题
21．
（1）s能级与p能级的原子轨道图如图所示：
请回答下列问题：
1 s电子的原子轨道呈　 　形，每个s能级有　 　个原子轨道；
2 p电子的原子轨道星　 　形，每个p能级有　 　个原子轨道。
（2）写出下列元素基态原子的电子排布式：
①Co：　 　；②Cu：　 　。
（3）画出下列元素基态原子的轨道表示式：①N：　 　；②F：　 　。
22．已知A原子只有一个未成对电子，M电子层比N电子层多11个电子，试回答下列问题：
（1）该元素的基态原子有　 　个能层充有电子；
（2）写出A原子的电子排布式和元素符号　 　；　 　。
（3）指出元素A在周期表中的位置　 　。
（4）指出元素A的最高化合价 　 　。
（5）A的氢化物分子中共价键的类型可能有　 　。
① s-pσ键
② p-pσ键
③ s-s σ键
④ p-pπ键
（6）写出与A同周期未成对电子数最多的元素原子的价层电子排布式　 　。
23．下表是元素周期表的一部分，除标出的元素外，表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题：
（1）①的元素符号是　 　；②的氢化物电子式　 　
（2）②和⑤的原子半径大小关系是②　 　⑤(填“＞”“＜”或“＝”)；
（3）③和⑤形成的化合物含有的化学键是　 　(填“离子键”或“共价键”)；
（4）③、④的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为　 　。
24．下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：
（1）写出下列元素符号：①　 　，⑥　 　，⑦　 　， 　 　。
（2）在这些元素中，最活泼的金属元素是　 　，最活泼的非金属元素是　 　，最不活泼的元素是　 　。
（3）在这些元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是　 　，碱性最强的是　 　，呈两性的氢氧化物是　 　，写出三者之间相互反应的化学方程式　 　。
（4）在这些元素中，原子半径最小的是　 　，原子半径最大的是　 　。
（5）在③与④中，化学性质较活泼的是　 　，怎样用化学实验证明？答：　 　。在⑧与 中，化学性质较活泼的是　 　，怎样用化学实验证明？答：　 　。
25．按要求回答下列各小题：
（1）基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为　 　。
（2）基态Ti原子的核外电子排布式为　 　。
（3）Mn位于元素周期表中第四周期第　 　族，基态Mn原子核外未成对电子有　 　个。
（4）基态Fe原子价电子的电子排布图(轨道表达式)为　 　，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为　 　形。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．和的中子数分别为1和2，不相同，A项不符合题意；
B．和的质量数分别为3和4，不相同，B项不符合题意；
C．和互为同位素，质子数相同，故化学性质相同，C项符合题意；
D．和互为同位素，由于质量数不同，故密度、熔沸点等物理性质不相同，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】X中，A表示质量数，Z表示质子数，中子数N=质量数-质子数，同位素化学性质相同，物理性质略有不同。
2．【答案】C
【解析】【解答】A、H2SO4中只有共价键；B、HNO3中只有共价键；D、HCl中只有共价键；
故答案为：C。
【分析】铵根离子或金属离子与非金属离子或酸根离子的结合是离子键，非金属原子和非金属原子的结合是共价键。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．Na2O2中两个氧原子间形成共价键，钠离子和过氧根之间形成离子键，所以属于含有共价键的离子化合物，A符合题意；
B．MgCl2中镁离子和氯离子间只形成离子键，属于离子化合物但无共价键，B不符合题意；
C．CH2Cl2为共价化合物，只存在共价键，C不符合题意；
D．SiC为共价化合物，只存在共价键，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】铵根离子或金属离子与非金属离子或酸根离子的结合是离子键，非金属原子和非金属原子的结合是共价键，含有离子键的化合物为离子化合物。
4．【答案】D
【解析】【解答】中子数=质量数-质子数（在阳离子中等于电子数+失去的电荷数）=42-20=22
故答案为：D
【分析】阳离子中：电子数=核电荷数-阳离子所带的正电荷数
中子数=质量数-质子数
5．【答案】C
【解析】【解答】A. He原子最外层电子数是2，有一层电子，A不符合题意；
B. Na原子最外层电子数是1，有三层电子，B不符合题意；
C. Al原子最外层电子数是3，有三层电子，原子最外层电子数与其电子层数相同，C符合题意；
D. Si原子最外层电子数是4，有三层电子，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】元素的电子层数即是其周期数，其中铝原子的最外层电子数为3，与其周期数相等。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．和二者的核外电子层结构相同，比较离子半径看原子序数，原子序数越小，离子半径越大，r()>r()，A不符合题意；
B．同主族，由上到下原子半径越大，电负性越小，故x(S)C．同周期，一般情况下，由左到右原子半径减小，第一电离能变大，故I1(Al)D．金属性：K>Al，故最高价氧化物对应水化物的碱性，KOH>Al(OH)3，D符合题意；
故本题选D。
【分析】A.电子层数越多，粒子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，粒子半径越小；
B.元素的非金属性越强，电负性越大；
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。
7．【答案】A
【解析】【解答】A．是基态U原子失去1个电子后的状态，为U+，第二电离能明显高于第一电离能，A符合题意；
B．是基态U原子的6d轨道上一个电子的跃迁到7p轨道上，为激发态，B不符合题意；
C．是基态U原子的5f轨道上一个电子的跃迁到6d轨道上，为激发态，C不符合题意；
D．是基态U原子的6d轨道上一个电子的跃迁到5f轨道上，为激发态，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】为U+，第二电离明显高于第一电离，其它均为激发态，第一电离能比基态低。
8．【答案】C
【解析】【解答】L层电子数是（a+b)，说明a+b=8，A元素的原子最外层电子数是a，次外层电子数是b，说明b=2，a=6，A是O，B元素的原子M层电子数是（a-b)=4，B是Si，化合物是SiO2，
故答案为：C。
【分析】根据A、B两种元素的电子排布可以得出其最外层电子数，然后确定两元素组成的化合物的化学式。
9．【答案】C
【解析】【解答】分析题意知X、Y、Z、W均为短周期主族元素，原子序数依次递增。X与Z位于同一主族，Z的核外电子数是X的2倍，则X为氧元素，Z为硫元素；W为原子序数大于硫元素的主族元素，W为氯元素；Y、Z、W原子的最外层电子数之和等于Z的核外电子总数，则Y原子的最外层电子数为3，Y为铝元素。A. 原子半径由小到大的顺序：O＜Cl＜S＜Al，即X＜W＜Z＜Y，不符合题意；
B. Z为硫元素，最高价氧化物对应的水化物硫酸为强酸，不符合题意；
C. 在一定条件下，铝单质可以与氧化铁发生置换反应生成氧化铝和铁，符合题意；
D. 常温下，0.1mol L-1 HCl溶液的pH=1，不符合题意。
【分析】首先根据元素在周期表中的位置和原子结构推断出各种元素，然后根据元素周期律、溶液性质等进行解答即可。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．②、⑧、⑨分别是Na、S、Cl其离子半径的大小顺序是S2->Cl->Na+，选项A不符合题意；
B．⑥⑦分别是Mg、Al，金属性Mg> Al，选项B不符合题意；
C．元素⑩是铁元素，位于常见周期表第四周期第VIII族，选项C符合题意；
D．①分别与③④⑤形成的简单化合物为：CH4、NH3、H2O；元素的非金属性越强，氢化物越稳定，非金属性：C故答案为：C。
【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、镁金属性大于铝；
C、铁元素在第四周期VIII族；
D、氢化物的稳定性即比较非金属性。
11．【答案】C
【解析】【解答】A. Na2S阳离子和阴离子电子层数分别是2和3，故A不符合题意；
B. MgCl2 阳离子和阴离子电子层数分别是2和3，故B不符合题意；
C. KCl阳离子和阴离子电子层数分别是3和3，故C符合题意；
D. LiF阳离子和阴离子电子层数数分别是1和2，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】相邻周期元素形成的阴阳离子形成的离子化合物的离子具有相同的电子层数，据此解答即可。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．第三周期元素的最高正价从+1到+7依次升高，故A不符合题意；
B．第三周期元素从左到右，非金属性增强，则气态氢化物稳定性逐渐增强，故B不符合题意；
C．第三周期元素从左到右，原子半径逐渐减小（稀有气体除外），故C符合题意；
D．第三周期元素从左到右，非金属性增强、金属性减弱，则最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】周期表中第三周期元素性质从左到右，非金属性增强、金属性减弱、原子半径减小、元素的最高正价增大，以此来解答．
13．【答案】B
【解析】【解答】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，离子半径：S2->Cl->Na+，故A不符合题意；
B．O S Cl均可以和H构成H2O2、H2S、HCl等18电子分子，故B符合题意；
C．同周期元素从左到右，最高价氧化物的水化物的酸性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4>H2SO4，故C不符合题意；
D．O与Na形成的化合物Na2O2中既有离子键又有非极性共价键，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】W的某种原子无中子，则W为H元素，X的原子最外层电子数是其电子层数的3倍，则X为O元素，Y的原子半径在短周期中最大，则Y为Na元素，Z单质为淡黄色粉末，则Z为S元素，M为Cl元素。
14．【答案】B
【解析】【解答】A． 易分解是因为 分子中共价键不稳定，易断裂，A不符合题意；
B．离子键是使阴阳离子结合成化合物的静电作用，静电作用包含吸引力和排斥力，B符合题意；
C．CO2分子中碳原子最外层有4个电子，形成四对共用电子对，氧原子最外层6个电子，形成2对共用电子，都达到8电子的稳定结构，C不符合题意；
D．NaOH晶体中钠离子与氢氧根离子之间是离子键，氧原子与氢原子之间是极性共价键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A. 易分解是因为 分子中共价键不稳定。
B.离子键是使阴阳离子结合成化合物的静电作用。
C.CO2分子中碳原子最外层有4个电子，形成四对共用电子对，氧原子最外层6个电子，形成2对共用电子。
D.NaOH晶体中钠离子与氢氧根离子之间是离子键，氧原子与氢原子之间是极性共价键。
15．【答案】D
【解析】【解答】A．Y为F，M为Cl；HF为弱酸，溶于水部分电离，故A不符合题意；
B．X为O，Z为Na；由X、Z元素组成的Na2O2有离子键，也有共价键，故B不符合题意；
C．非常活泼，与水会剧烈反应，不能从NaCl溶液中置换出；故C不符合题意；
D．为，具有还原性，酸性高锰酸钾具有氧化性，他们之间可以发生氧化还原反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】Z为+1价阳离子，则Z为Na元素，根据成键情况可知，W为C元素，X为O元素，Y为F元素，M为Cl元素。
16．【答案】C
【解析】【解答】A．X为N，Y是O，原子半径：N＞O，故A不符合题意；
B．Z的简单阴离子：S2-、W的简单阴离子：Cl-还原性：S2-> Cl-，故B不符合题意；
C．元素X、Y的单质即氮气和氧气，在放电条件下生成一氧化氮，为无色气体，故C符合题意；
D．四种元素的简单氢化物分别为：NH3、H2O、H2S、HCl，其中H2O中存在氢键，沸点最高，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．同周期同左到右原子半径依次减小，同主族元素原子半径从上到下依次增大；
B．单质的氧化性越强，对应简单阴离子还原性越弱；
C．一氧化氮为无色气体；
D．相对分子质量越大，沸点越高，若分子间存在氢键，沸点高。
17．【答案】A
【解析】【解答】A．简单离子半径：S2 ＞O2 ＞Na+，故A符合题意；
B．常温下，W的氢化物不一定都为气体，比如苯，故B不符合题意；
C．X、Z形成的化合物SO2不能用作食品漂白剂，会伤害人体肝等，故C不符合题意；
D．工业上常用电解熔融的MgCl2的方法冶炼Mg单质，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍，则W为C，X、Z同主族且质子数之比为1：2，则X为O，Z为S，Y的最高价氧化物对应的水化物属于中强碱，Y为Mg。
18．【答案】C
【解析】【解答】A、由分析可知，Y、Z分别为C、O元素，C对应的氢化物为烃，烃的沸点可能高于水，故A错误；
B、X2Z2是H2O2，其结构为，正负电荷中心不重合，因此H2O2是由极性键和非极性键组成的极性分子，故B错误；
C、W元素是P，电子结构排布为半充满结构，所以所在周期中，第一电离能比其小的元素有Na、Mg、Al、Si、S ，共5种，故C正确；
D、GAP结构为，1mol该物质有3mol –OH，所以1mol的该物质可以和足量的Na反应转移3mol的电子，故D错误；
故答案为：C。
【分析】W的原子序数为其最外层电子数的3倍，则W为P元素，根据成键情况可知，X为H元素，Y为C元素，Z为O元素。
19．【答案】C
【解析】【解答】A.电子层数越大，离子半径越大，电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，因此离子半径S2－>N3－>Na＋，即Z>X>Y，A不符合题意；
B.Y、Z两种元素形成的化合物为Na2S，S2-水解使得溶液中c(OH-)>c(H+)，溶液显碱性，B不符合题意；
C.Y、W形成的化合物为NaH，为离子化合物，Z、W形成的化合物为H2S，为共价化合物，因此NaH的沸点高，C符合题意；
D.N与O形成的化合物有NO、NO2、N2O4、N2O5，不止两种，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】W的单质与X的单质发生的反应为可逆反应，且原子序数W20．【答案】C
【解析】【解答】ClCH=CClCH3中，双键碳中C原子含有3个σ键和1个π键，所以价层电子对个数为3，采用sp2杂化，Cl原子中未成对电子为3p电子，据此判断C-Cl键采用的成键轨道为sp2-p。
故答案为：C。
【分析】根据碳原子成键的方式，双键是采用sp2杂化方式，未杂化的电子与氯原子的p轨道上的电子共用电子对成键
21．【答案】（1）球；1；哑铃；3
（2）1s22s22p63s23p63d7s2 (或[ Ar]3d74s2)；1s22s22p63s23p63d104s1(或[ Ar]3d104s1)
（3）；
【解析】【解答】(1)①s电子的原子轨道呈球形，每个s能级有1个原子轨道；②p电子的原子轨道呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道。
(2)①Co的原子序数是27，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 ；②Cu的原子序数是29，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
(3)①N的原子序数是7，基态原子轨道表示式为；②F的原子序数是9，基态原子轨道表示式为
【分析】（1）根据图片中轨道的形状进行分析解答，注意p能级有3个轨道。
（2）（3）根据处于稳定状态的原子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，另外，由于电子不可能都挤在一起，它们还要遵守泡利不相容原理和洪特规则解答。
22．【答案】（1）4
（2）1s22s22p63s23p63d104s24p5；Br
（3）第四周期第ⅦA族
（4）+7
（5）①
（6）3d54s1
【解析】【解答】A原子只有一个未成对电子，M电子层比N电子层多11个电子，根据原子核外电子排布规律，基态A原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，A为Br元素。
（1）该元素的基态原子中K、L、M、N层排有电子，有4个能层充有电子。
（2）A原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，A的元素符号为Br。
（3）A原子核外有4个电子层，最外层有7个电子，元素A在周期表中的位置：第四周期第VIIA族。
（4）A原子的最外层有7个电子，A的最高化合价为+7价。
（5）A的氢化物为HBr，HBr中的共价键是由H原子的1s原子轨道提供的未成对电子与Br原子的4p原子轨道提供的未成对电子形成的s-pσ键，
故答案为：①。
（6）A位于第四周期，第四周期中未成对电子数最多的元素为Cr，Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，Cr的价层电子排布式为3d54s1。
【分析】根据A原子只有一个未成对电子，M电子层比N电子层多11个电子来确定元素。
（1）能层数即为电子层数；
（2）根据溴元素和溴化氢分子进行分析各个问题即可。
23．【答案】（1）O；H： F：
（2）<
（3）离子键
（4）Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
【解析】【解答】由元素周期表可知，①是O，②是F，③是Na，④是Si，⑤是Cl
（1）①的元素符号是O，②的氢化物是HF，共用1对电子
（2）电子层数越大，原子半径越大，故原子半径②＜⑤
（3）③和⑤形成的化合物为氯化钠，金属和非金属形成的键为金属键
（4） ③、④的最高价氧化物对应的水化物 为氢氧化钠，氢氧化铝，离子方程式 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
【分析】解决此类问题需要了解元素周期表的结构，熟记短周期元素的位置，及其化合物的相关性质
24．【答案】（1）N；Si；S；Ca
（2）K；F；Ar
（3）HClO4；KOH；Al(OH)3；Al(OH)3+3HClO4=Al(ClO4)3+3H2O、Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O、KOH+HClO4=KClO4+H2O
（4）F；K
（5）Na；与H2O反应：Na与水剧烈反应，Mg与水不反应；Cl；将Cl2通入到NaBr溶液中，溶液由无色变为橙色，说明Cl的化学性质比Br的活泼
【解析】【解答】（1）根据元素周期表的结构可知：①、⑥、⑦、 分别在第二周期VA、第三周期IVA、第三周期VIA和第四周期IIA，则①、⑥、⑦、 分别为N、Si、S、Ca；
（2）根据元素周期表性质的递变规律，最活泼的金属应在第IA，最活泼的非金属应在第VIIA，惰性气体最不活泼，则在I A元素Na（③）和K（⑩）中K最活泼；在VII A族元素F（②）、Cl（⑧）和Br（ ）中，F最活泼；最不活泼的是⑨即Ar；
（3）元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的必是非金属性增强的，根据同周期、同主族元素非金属性的递变规律可知，元素非金属性最强的是②即F，但F无最高正价；因为我们知道，HClO4已知的最高价含氧酸中酸性最强的，即酸性最强的是HClO4；元素的最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的必是非金属性增强的，根据同周期、同主族元素金属性的递变规律可知，元素金属性最强的是⑩即K，则碱性最强的必是KOH；在表中所列元素的最高价氧化物对应水化物中，只有Al(OH)3具有两性；三者之间相互反应的化学方程式分别为Al(OH)3+3HClO4=Al(ClO4)3+3H2O、Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O、KOH+HClO4=KClO4+H2O；
（4）同周期元素从左至右原子半径依次减小，同主族元素从上而下原子半径依次增大，故在这些元素中，原子半径最小的是F，原子半径最大的是K；
（5）③和④分别是Na和Mg，根据同主族元素金属性的递变规律可知，金属性Na＞Mg，根据判断金属性强弱的方法，可依据二者单质分别与水反应的剧烈程度来判断其金属性强弱，即与H2O反应：Na与水剧烈反应，Mg与水不反应；⑧和 分别是Cl和Br，根据同主族元素非金属性的递变规律可知，非金属性Cl＞Br，根据判断非金属性强弱的方法，可依据二者气态氢化物的稳定性、单质之间的置换反应等来判断其非金属性强弱，即将Cl2通入到NaBr溶液中，溶液由无色变为橙色，说明Cl的化学性质比Br的活泼。
【分析】（1）根据在元素周期表中的位置，确定各种元素的元素符号；
（2）最活泼的金属元素位于元素周期表的左下角，最活泼的非金属位于元素周期表的右上角，稀有气体元素最不活泼；
（3）根据同周期、同主族元素的单质及其化合物的性质进行判断；
（4）同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大；
（5）反应条件越低，元素性质越活泼；置换反应中，活泼性是左大于右。
25．【答案】（1）
（2）1s22s22p63s23p63d24s2
（3）ⅦB；5
（4）；哑铃(或纺锤)
【解析】【解答】(1)基态铁原子的价电子排布式为3d64s2，基态Fe2+和Fe3+的价电子排布式分别为3d6和3d5，根据洪特规则，基态Fe2+有4个未成对电子，基态Fe3+有5个未成对电子，所以两者未成对电子之比为
(2)Ti为22号元素，基态Ti原子核外共22个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。
(3)Mn是25号元素，位于元素周期表中第四周期第ⅦB族，根据构造原理可得基态Mn原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，根据核外电子排布规律可知，原子核外的未成对电子有5个。
(4)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 ，则其价电子的电子排布图(轨道表达式)为；基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则电子占据最高能级是3p，其电子云轮廓图为哑铃形或纺锤形。
【分析】
（1）根据洪特规则和能量最低原理进行核外电子排布式的书写后进行判断即可；
（2）钛是22号元素，根据洪特规则、泡利不相容原理以及能量最低原理书写核外电子排布式即可；
（3）根据锰元素的价电子可得其位置，并且可以知道其未成对电子数；
（4）铁元素是26号元素，据此书写核外电子排布式即可，高能级是3p轨道，其电子云呈哑铃型。