2.2元素性质的递变规律同步练习高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2（含解析）
文档属性
| 名称 | 2.2元素性质的递变规律同步练习高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 221.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-01-24 09:38:19 | ||
图片预览
文档简介
2.2 元素性质的递变规律 同步练习
高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．2021年9月24日《科学》杂志发表了我国科学家的原创性重大突破，首次在实验室实现从CO2到淀粉的全合成。其合成路线如下：
下列说法错误的是（ ）
A．电负性：O ＞ C ＞ H ＞Zn
B．CO2、HCHO、CH3OH分子中碳原子杂化方式分别是sp、sp2、sp3
C．DHA分子间存在氢键
D．甲醇分子中H-C-O键角大于甲醛分子中H-C-O键角
2．下列表示的不同状态的N元素原子中，第一电离能最小的是（ ）
A． B．
C． D．
3．“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁()等化合物。下列叙述错误的是（ ）
A．第一电离能：
B．基态铝原子核外电子占据的最高能级符号为3p
C．元素的电负性：
D．某同学书写的基态Mg原子的轨道表示式：违反了泡利不相容原理
4．下列说法没有因果关系的是（ ）
A．氧化铝熔点高，故作耐高温材料
B．聚乙炔能燃烧，故作导电高分子材料
C．浓硫酸具有吸水性，故用于干燥
D．电负性，故酸性
5．人们认识世界的过程经历了从宏观到微观的过程，随着认识的不断深入，一个又一个的旧模型被打破，相应地一个又一个的新模型被建立起来。下列说法正确的是（ ）
A．电子云是描述核外电子运动轨迹的，如s电子云是描述电子在一个特定半径的球内运动
B．同一个原子中不存在两个运动状态完全一致的电子这一事实是受洪特规则限制
C．同一周期元素的从左至右依次增大，同周期元素中电负性最大的元素是最右边的元素
D．电负性大小可以用于判断元素金属性和非金属性强弱
6．下列关于Cr的说法正确的是（ ）
A．位于ⅥB族，属于d区
B．核外电子有24个空间运动状态
C．第一电离能比Mn大
D．基态Cr原子的价层电子轨道表示式为
7．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
8．下列说法中正确的是（ ）
①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
②同一周期从左到右，元素的第一电离能、电负性都是越来越大
③PCl3和光气(COCl2)分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
④所有的配合物都存在配位键，所有含配位键的化合物都是配合物
⑤所有含极性键的分子都是极性分子
⑥熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物
⑦所有的原子晶体都不导电
A．①② B．④⑥ C．③⑥ D．③⑦
9．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
10． 、 、 、 、 为原子序数依次增大的短周期元素，化合物 与 相遇会产生白烟， 为短周期金属性最强的元素，且四种元素的核外电子总数满足 ；下列叙述正确的是( )
A．简单离子半径：
B．化合物 为一元强酸
C．电负性：
D． 与其他四种元素均能形成两种及以上化合物
11．在以下性质的比较中，正确的是（ ）
A．微粒半径：Li+＜O2﹣＜F﹣＜Na+
B．电负性：F＞N＞O＞C
C．分子中的键角：CO2＞H2O＞CH4＞NH3
D．共价键的键能：H﹣F＞H﹣Cl＞H﹣Br＞H﹣I
12．下列是几种原子的基态电子排布式，其中电负性最大的原子是( )
A．1s22s22p4 B．1s22s22p63s23p3
C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63s23p64s2
13．下列有关比较正确的是（ ）
A．熔点：CH4>SiH4>GeH4>SnH4
B．键角： H2Se>H2S>H2O
C．键的极性：N-H键>O-H键>F-H键
D．热稳定性：HF>H2O>NH3
14．X 元素的原子最外层电子排布为(n＋1)sn(n＋1)pn+1，下列关于该元素及其化合物的叙述错误的是（ ）
A．X 的气态氢化物受热易分解
B．X 的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C．X 的第一电离能比其左右相邻的两种元素的第一电离能都要大
D．X 是植物生长所需要的一种营养元素
15．2022年诺贝尔化学奖颁给了在“点击化学”领域做出贡献的科学家。一种“点击化学”试剂是由四种短周期主族元素组成，其中X、Z、W的原子序数依次递减，三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同，Y的原子序数是Z的两倍。下列说法正确的是
A．简单氢化物的分子极性：Y>Z
B．电负性和第一电离能均有Z>W
C．同周期元素形成的简单氢化物中X稳定性最强
D．同周期主族元素基态原子未成对电子数少于Y的有2种
16．下列说法或有关化学用语的表达正确的是（ ）
A．[Co(NH3)3Cl3]中Co3+的配位数为6，该配合物中的配位原子只有N原子
B．基态Fe原子的核外电子轨道表示式为：
C．氮化锂是一种新型无机贮氢材料，其晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为Li3N
D．某主族元素的电离能I1～I7数据如表所示(单位：kJ/mol)，可推测该元素位于元素周期表第IIA族
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
578 1817 2745 11575 14830 18376 23293
二、综合题
17．铬锆铜(CuCrZr)合金具有优良性能，广泛应用于机械制造工业的焊接。已知锆(40Zr)位于第IVB族，根据要求回答下列问题：
（1）铜元素在元素周期表的位置为 。
（2）形成铬锆铜合金的元素中，基态原子中未成对电子最少的是 (填元素符号)。
（3）对于基态Cr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[Ar]3d54s1
B．4s电子能量较高，总是在比3s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
（4）三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是 ，中心离子的配位数为 。
（5）下表是Fe与Cu的部分电离能数据，I2(Cu)大于I2(Fe)的主要原因是 。
元素 Fe Cu
第一电离能能I1(kJ mol-1) 759 746
第二电离能I2(kJ mol-1) 1561 1958
18．现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的基态原子价电子排布为nsnnpn+1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素原子核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。
（1）G的元素名称为 。
（2）A、B、C三种元素电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)，第一电离能：D Al(填”>”“<”或“=”)，其原因是
（3）E3+的离子符号为 。
（4）F元素基态原子的电子排布式为 。
（5）G元素可能的性质为____。(填序号)。
A．其单质可用于生产半导体材料
B．其电负性大于磷
C．其最高价氧化物对应的水化物是强酸
D．其第一电离能较小
19．在下列空格中，填上适当的元素符号或微粒符号。
（1）在第3周期中，第一电离能最大的元素是 ，电负性最大的元素是 。
（2）在第4周期元素中，3d轨道半充满的 。
（3）在F2、H2O2、 NH3、 、H2O、 HBr中，含有配位键的微粒有 ，含有非极性键的微粒有 ； 空间构型是三角锥形的分子 。
20．日前新合成的砷化镉(Cd3As2)三维材料具有超强导电性，这种材料的电气性能与石墨烯相当，可代替石墨烯使用。
（1）Cd与Zn同族且相邻，若Cd基态原子将次外层1个d电子激发进入最外层的np能级，则该激发态原子的外围电子排布式为 。Cd原子中第一电离能相对较大的是 原子(填“基态”或“激发态”)。
（2）与砷(As)同主族的N、P两种元素的氢化物水溶液的碱性：NH3 PH3(填“>”或“<”)，原因是 。
（3）As与Ge、Se同周期且相邻，它们的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
（4）含砷有机物“对氨基苯胂酸”的结构简式如图，As原子轨道杂化类型为 ，1 mol对氨基苯胂酸含σ键数目为 ，其中还含有的化学键类型有 (填序号)。
a．氢键 b．离子键 c．π键
（5）砷化镉可以看作是石墨烯的3D版，其晶胞结构如图，As为面心立方堆积，Cd占据As围成的四面体空隙，空隙占有率75%，故Cd为“具有两个真空的立方晶格”，如图“①”和“②”位是“真空”。
建立如图的原子坐标系，①号位的坐标为( ， ， )，则③号位原子坐标参数为 。晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，砷化镉的摩尔质量为M g·mol 1，则该晶胞的密度为 g·cm 3(列计算式即可)。
三、推断题
21．A、B、C、D、E、F为6种原子序数依次增大的前36号元素，其性质或结构的信息如下表：
元素 性质或结构信息
A 该元素形成的化合物种类最多
B 原子核外p轨道电子为半满
C 地壳中元素含量最高的元素
D 前四周期中，轨道末成对电子数最多的元素
E 位于元素周期表的第8列
回答下列问题：
（1）A基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个伸展方向，该原子轨道的形状为 。
（2） A，B，C三种元素第一电离能由大到小的顺序为 ，原子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
（3）D基态原子的电子排布式为 ，其电子的空间运动状态有 种。
（4）E在元素周期表中的位置 ，其基态原子价电子的轨道表示式为 。
22．是原子序数依次增大的五种短周期元素，其元素性质或原子结构如下。
元素 元素性质或原子结构
W 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能低于同周期相邻元素
X 在同周期元素中，原子半径最大、第一电离能最小
Y 电离能/(kJ/mol)数据： ； ； ； ……
Z 其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N 只有一个不成对电子
回答下列问题。
（1）写出W、Y的元素符号：W 、Y 。
（2）X的电子排布式是 。
（3）Z、N的最高价氧化物对应的水化物酸性更强的是 (填化学式)；W、X和N可以形成多种化合物，其中水溶液pH＞7是 (填化学式)。
（4）X、Z和N元素的电负性由大到小的顺序是 (填元素符号)。
（5）从原子结构的角度解释元素Y的第一电离能高于同周期相邻元素的原因 。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．C、O的氢化物中H显正价，同周期自左至右，电负性逐渐增大，所以电负性：O＞C＞H，锌为金属元素，电负性最小，故A不符合题意；
B．CO2为直线形，碳氧双键中有1个σ键和1个π键，因此C原子采取sp杂化，HCHO，C与周围两个H和一个O至少连有1个σ键，价层电子对数为3+=3，则C为sp2杂化，CH3OH中碳原子形成4个σ键，无孤对电子对，C为sp3杂化，故B不符合题意；
C．DHA分子中含有2个羟基，可以形成分子间氢键，故C不符合题意；
D．甲醇分子中C原子为sp3杂化，甲醛分子中C原子为sp2杂化，所以甲醇分子中H-C-O键角小于甲醛分子中H-C-O键角，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.元素的非金属性越强，其电负性越大；
B.CO2中C形成2个σ键，HCHO中C形成3个σ键， CH3OH中C形成4个σ键；
C.DHA分子中含有羟基；
D.甲醇分子中C原子为sp3杂化，甲醛分子中C原子为sp2杂化。
2．【答案】B
【解析】【解答】不同状态的N元素原子中，第一电离能最小，说明处于激发态且能量较高，根据四个选项分析，B选项中一个电子在3p能级，能量最高，失去该电子需要的能量最小，则第一电离能最小，故B符合题意。
故答案为：B。
【分析】最外层电子处在能级越高，能量越高，电子越容易失去，第一电离能越低。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半满和全满结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能，则第一电离能：，A符合题意；
B．基态Al的价电子排布式为3s23p1，则基态铝原子核外电子占据的最高能级符号为3p，B不符合题意；
C．非金属性强则电负性大、金属性强则电负性小；同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，则元素的电负性：，C不符合题意；
D．泡利不相容原理是说每个轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，则某同学书写的基态Mg原子的轨道表示式中3s轨道违反了泡利不相容原理，D不符合题意；
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.基态Al的价电子排布式为3s23p1；
C.元素的非金属性越强，电负性越大；
D.泡利不相容原理：每个轨道只能填充两个电子，且自旋方向相反。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．氧化铝熔点高，高温时不熔化，可作高温材料，有因果关系，A不符合题意；
B．燃烧和导电之间没有必然联系，B符合题意；
C．浓硫酸具有吸水性，可以吸收水蒸气，可用于干燥，有因果关系，C不符合题意；
D．电负性，电负性越大，羧基上碳上电子云密度越小，羟基上碳和氢之间的共用电子对向氧靠近，更加容易断裂，有因果关系，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.氧化铝的熔点高，因此可作耐高温材料；
C.浓硫酸用于干燥氢气是因为浓硫酸具有吸水性；
D.电负性越大，酸中的氢离子越容易电离，酸性越强。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．电子云是用来描述电子在空间中出现的概率，而非运动轨迹，A不符合题意；
B．同一原子中不存在运动状态完全一致的电子是基于泡利原理，B不符合题意；
C．同一周期元素的第一电离能并非依次增大，第ⅡA族与第ⅤA族的元素原子第一电离能比右侧相邻原子大，C不符合题意；
D．电负性大的元素非金属性也强，可以通过电负性的大小来判断元素金属性与非金属性的强弱，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述；
B.根据泡利原理同一个原子中不存在两个运动状态完全一致的电子；
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.元素的电负性越大，非金属性越强。
6．【答案】A
【解析】【解答】A．Cr位于第四周期ⅥB族，属于d区，故A符合题意；
B．Cr是24号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，核外有15种空间运动状态不同的电子，有24种运动状态不同的电子，故B不符合题意；
C．Mn价电子排布式为3d54s2，Mn的最外层处于全满，能量低，稳定，因此Mn的第一电离能大，故C不符合题意；
D．Cr的价电子排布式为3d54s1，Cr的3d轨道上有5个电子，4s上有1个电子，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.Cr的原子序数为24，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，核外有15种空间运动状态不同的电子；
C.原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难；
D.Cr的价电子排布式为3d54s1。
7．【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。
8．【答案】C
【解析】【解答】①在基态多电子原子中，能层高的s轨道电子能量比能层低的p轨道电子能量高，①不符合题意；
②同一周期从左到右，元素的电负性越来越大，元素的第一电离能呈增大趋势，但第IIA、第VA元素的原子核外电子排布处于原子轨道的全满、半满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，②不符合题意；
③PCl3中P原子与3个Cl原子形成3对共用电子对，使分子中各原子都达到稳定结构；在光气(COCl2)分子中，C原子与O原子形成2对共用电子对，又与2个Cl原子形成2对共用电子对，从而使分子所有原子的最外层都达到8电子稳定结构，③符合题意；
④配合物中一定存在配位键，但含有配位键的化合物不一定是配合物，如NH4Cl是离子化合物，在其中含有的阳离子 中含有配位键，但不属于配位化合物，④不符合题意；
⑤以极性键结合的双原子分子是极性分子，以极性键结合的多原子分子可能是极性分子，也可能是非极性分子，⑤不符合题意；
⑥物质在熔融状态下能够断裂离子键，但不能断裂共价键。若某化合物在熔融状态下能导电，则该化合物一定是离子化合物，⑥符合题意；
⑦晶体硅属于原子晶体，属于半导体材料，能够导电，因此不是所有的原子晶体都不导电，⑦不符合题意；
综上所述可知：说法正确的是③⑥，
故答案为：C。
【分析】①能层高的s轨道电子能量比能层低的p轨道电子能量高；
②第IIA、第VA元素的原子核外电子排布处于原子轨道的全满、半满的稳定状态，其第一电离能较大；
③结合各原子的成键情况分析；
④含有配位键的化合物不一定是配合物；
⑤以极性键结合的多原子分子可能是极性分子，也可能是非极性分子；
⑥若某化合物在熔融状态下能导电，则该化合物一定是离子化合物；
⑦晶体硅属于原子晶体，属于半导体材料，能够导电；
9．【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。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，因此简单离子半径： ，故A不符合题意；
B．化合物 为HClO，是一元弱酸，故B不符合题意；
C．非金属性越强，电负性越大，则电负性：C＞B，故C不符合题意；
D．O与其他四种元素均能形成两种及以上化合物，如H2O、H2O2、NO、NO2、Na2O、Na2O2、ClO2、Cl2O7等，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 、 、 、 、 为原子序数依次增大的短周期元素，化合物 与 相遇会产生白烟，则 为NH3， 为HNO3，因此A为H元素，B为N元素，C为O元素； 为短周期金属性最强的元素，D为Na元素，根据四种元素的核外电子总数满足 ，则E 的核外电子总数=7+11-1=17，E为Cl元素，据此分析解答。
11．【答案】D
【解析】【解答】解：A．电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则微粒半径：Li+＜Na+＜F﹣＜O2﹣，故A错误；
B．非金属性越强，电负性越大，则电负性：F＞O＞N＞C，故B错误；
C．CO2、H2O、CH4、NH3分别为直线型（180°）、V型（104.5°）、正四面体（109°28′）、三角锥型（107°），则分子中的键角：CO2＞CH4＞NH3＞H2O，故C错误；
D．非金属性的半径越小，与H形成共价键的键能越大，则共价键的键能：H﹣F＞H﹣Cl＞H﹣Br＞H﹣I，故D正确；
故选D．
【分析】A．电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小；
B．非金属性越强，电负性越大；
C．CO2、H2O、CH4、NH3分别为直线型（180°）、V型（104.5°）、正四面体（109°28′）、三角锥型（107°）；
D．非金属性的半径越小，与H形成共价键的键能越大．
12．【答案】A
【解析】【解答】非金属性越强，电负性越大。四种元素分别是O、P、Si、Ca，故电负性最强的是O，A符合题意；
故答案为：A
【分析】根据基态原子核外电子排布式，确定其元素符号，结合非金属性强弱比较电负性强弱。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．由于CH4、SiH4、GeH4、SnH4是结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，故熔点：CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4，A不符合题意；
B．已知H2O、H2S、H2Se分子的中心原子均含有2对孤电子对，均为V形结构，但由于原子半径O＜S＜Se，孤电子对越近排斥力越大，则键角越大，故键角： H2Se＜H2S＜H2O，B不符合题意；
C．由于电负性F＞O＞N，故键的极性：N-H键＜O-H键＜F-H键，C不符合题意；
D．已知非金属性的强弱与简单气态氢化物的稳定性一致，非金属性F＞O＞N，故热稳定性：HF>H2O>NH3，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.结构相似且不能形成分子间氢键的分子晶体，其相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高；
B.电负性：O> S> Se，两个O-H键之间的排斥力>两个S-H键的排斥力>两个Se-H键的排斥力；
C.N-H键、O-H键、F-H键都是与氢原子形成的，另一种元素的非金属性越强，共价键的极性越强；
D.非金属性越强，对应的氢化物越稳定。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．X的气态氢化物PH3，P－H键键能小，受热易分解，故A不符合题意；
B．X 的最高价氧化物对应的水化物(H3PO4)是一种中强酸，故B符合题意；
C．同周期第一电离能从左到右呈增大趋势，但第VA族大于第VIA族，因此P的第一电离能比其左右相邻的两种元素的第一电离能都要大，故C不符合题意；
D．X(P)是植物生长所需要的一种营养元素，磷促使幼苗的发育和开放，使果实，种子的成熟提早，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】X 元素的原子最外层电子排布为(n＋1)sn(n＋1)pn+1，则n=2，即X为P。
15．【答案】C
【解析】【解答】A．因为O原子的电负性大于S原子，所以极性，A不符合题意；
B．电负性：，但是N原子的p层为半满稳定状态，第一电离能大于O，B不符合题意；
C．第二周期元素中，F的非金属性最大，所以在第二周期中，F的氢化物最稳定，C符合题意；
D．Y为S，基态原子电子排布为：，未成对电子为2，在第三周期中，比它未成对电子数少的有：、、3种，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．中心原子的电负性越大，氢化物的极性越强；
B．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；
C．同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性越强气态氢化物越稳定；
D．依据原子构造原理分析。
16．【答案】C
【解析】【解答】A．配体为NH3和Cl-，配位原子能提供孤电子对，NH3中N存在孤电子对， Cl-提供孤电子对，所以配位原子为N和Cl，故A不符合题意；
B．该选项图为基态Fe原子的价电子轨道表示式，故B不符合题意；
C．顶点粒子占 ，面上粒子占 ，内部粒子为整个晶胞所有，所以一个晶胞中含有Li的数目为 ，含有N的数目为 ，所以晶体化学式为Li3N，故C符合题意；
D．由主族元素的电离能可知，由第三电离能到第四电离能变化较大，则该原子最外层只有3个电子，位于第IIIA族，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.该配合物的配体为NH3和Cl-，配位原子为N和Cl；
B.Fe为26号元素，核外有26个电子；
C.根据均摊法计算Li原子和N原子数目，进而确定其化学式；
D.该元素第三电离能到第四电离能剧增，说明该原子最外层有3个电子。
17．【答案】（1）第四周期IB族
（2）Cu
（3）A；C
（4）N、O、Cl；6
（5）基态铜原子失去一个电子后，形成了相对较稳定的3d10全满状态
【解析】【解答】（1）铜原子序数为29，在周期表中的位置是第四周期IB族，故答案为：第四周期IB族；
（2）铬锆铜基态原子的核外电子排布分别为：铬[Ar] 3d5 4s1，锆 [Kr] 4d2 5s2，铜[Ar]3d104s1；其中基态未成对电子数最少的是Cu，故答案为：Cu；
（ 3）A．基态Cr原子核外有24个电子，电子排布式为，价电子排布式为。故A正确；
B．能级和能层只是表明电子在该处出现的概率大小，并不表示电子运动的位置，故B错；
C．金属元素金属性越强，电负性越小，对键合原子吸引力小，与铬相比钾的金属性较强，即铬的电负性比钾强且对键合原子吸引力较大，故C项正确；
故答案为：AC；
（4）配体原子提供孤对电子与中心的金属离子形成配位键，该配体[Cr(NH3)3(H2O)2Cl] 2+中NH3中的N、H2O中的O和Cl离子均存在孤对电子形成配位键l；配位数即为中心粒子形成配位键的总数，配体每提供一对孤对电子就形成一个配位键，配位数为6，故答案为：N、O、C；6；
（5）同周期元素从左到右，基态原子第一电离能有增大趋势，同族元素从上到下，基态原子第一电离能逐渐减小，基态铜原子失去一个电子后，形成了相对较稳定的全满状态，故第二电离能大于，故答案为：基态铜原子失去一个电子后，形成了相对较稳定的3d10全满状态。
【分析】(1)根据铜原子序数为29即可判断其在周期表中的位置；
(2)铬锆铜基态原子的核外电子排布分别为：铬[Ar] 3d5 4s1，锆 [Kr] 4d2 5s2，铜[Ar]3d104s1；判断出基态原子未成对电子数，即可进行分析；
(3)A.基态Cr原子核外有24个电子，电子排布式为[Ar] 3d5 4s1，价电子排布式为3d54s1，轨道处于半充满状态；
B.能级和能层只是表明电子在该处出现的概率大小，与电子运动的位置无关；
C.与铬相比钾的金属性较强，则钾的电负性小；
(4 )根据配体分子化学式[Cr(NH3)3(H2O)2Cl] 2+即可判断配位原子和配位数；
(5)基态铜原子失去一个电子后，形成了相对较稳定的3d10全满状态，能量低稳定，失去电子更难。
18．【答案】（1）砷
（2）F>O>N；>；Mg的3s轨道电子处于全满状态，较稳定
（3）Fe3+
（4）1s22s22p63s23p63d104s1(或[ Ar]3d104s1)
（5）A
【解析】【解答】A元素基态原子的价电子排布为nsnnpn+1，则n=2，故A为N元素；C元素为最活泼的非金属元素，则C为F元素；B元素原子序数介于氮、氟之间，故B为0元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的，则最外层电子数为2，故D为Mg元素；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态，则E3+的价电子排布为3d5，基态E原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s2 ，则原子序数为26，为Fe元素；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，故F为Cu元素；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，则G为As元素。
(1)G为As，元素名称为砷。
(2)同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，故电负性：F >O> N；镁原子的3s轨道处于全满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素Al。
(3)E3+的离子符号为Fe3+。
(4)F为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
(5)G为As元素，GaAs为半导体材料，A正确；
As的电负性比P小，B不正确；
其非金属性比P的弱，因磷酸为中强酸，则As的最高价氧化物对应的水化物不可能为强酸，C不正确；
As的4p轨道为半满稳定状态，其第一电离能较大，D不正确。
【分析】
(1)As元素名称。
(2)同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大；第IIA族全满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素和第IA族元素和第IIIA族元素。
(3)三价铁离子符号。
(4)基态原子的电子排布式满足半满和全满状态比较稳定状态，识记24号和29号元素。
(5)A.识记常见的半导体材料
B.同主族元素从上到下，电负性逐渐减小；
C.非金属性越强，则最高价氧化物对应的水化物酸性越强；
D.半满和全满状态比较稳定，第一电离能较大。
19．【答案】（1）Ar；Cl
（2）Mn、Cr
（3）；F2、H2O2；NH3
【解析】【解答】(1)同周期中从左向右，元素的非金属性增强，第一电离能增强，同周期中稀有气体元素的第一电离能最大，所以在第3周期中，第一电离能最大的元素为Ar；在元素周期表中，同周期中从左向右，元素的非金属性增强，电负性增强，在第三周期元素中，电负性最大的元素是Cl；(2)在第4周期元素中，3d轨道半充满的元素的电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d54s2，是Cr元素或Mn元素；(3) 中N提供孤电子对，H+提供空轨道，二者能形成配位键；同种元素原子之间形成非极性共价键，所以含有非极性键的微粒为F2、H2O2；F2是双原子分子，分子的立体构型为直线型；NH3的氮原子的价层电子对数为4对，有一对孤对电子，分子的立体构型为三角锥形； 的氮原子的价层电子对数为4对，分子的立体构型为正四面体形、H2O2是半开书页型的，两个O在书轴上，两个氢分别和两个O相连，但不在同一平面上；HBr是直线型；H2O的中心原子是O，成键电子对数为2对，孤对电子对数为2对，价层电子对数为4对，空间构型为V形；空间构型是三角锥形的分子是NH3。
【分析】同周期中从左向右，元素的非金属性增强，第一电离能增强，同周期中稀有气体元素的第一电离能最大，据此判断；在元素周期表中，同周期中从左向右，元素的非金属性增强，电负性增强；在第4周期元素中，3d轨道半充满的元素的电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d54s2，据此判断元素；判断分子中能否有提供孤电子对和空轨道的粒子，以此来分析配位键情况；同种元素原子之间形成非极性共价键，不同元素原子之间形成极性共价键，根据分子的立体构型判断。
20．【答案】（1）4d95s25p1；基态
（2）>；原子半径NP，NH3更易结合水电离的H+
（3）As>Se>Ge
（4）sp3；19NA(或19×6.02×1023)；c
（5）( ，1， )；
【解析】【解答】(1)Cd与Zn同族且相邻，所以Cd的外围电子排布应为4d105s2，基态原子将4d能级的一个电子激发进入5p能级得到激发态原子，所以该激发态原子的外围电子排布式为4d95s25p1；基态原子的能量最低最稳定，所以基态原子的第一电离能相对较大；
(2)原子半径NP，NH3更易结合水电离的H+，所以NH3水溶液的碱性更强；
(3)同周期主族元素自左至右第一电离能呈增大趋势，但As的4p能级为半满状态，更稳定，所以第一电离能As>Se>Ge；
(4)根据对氨基苯胂酸的结构简式可知As原子与周围原子形成4个σ键(As=O键有一个σ键一个π键)，不含孤电子对，所以杂化轨道类型为sp3；苯环上6个碳原子之间有6个C—C单键为σ键，还有4个C—H单键为σ键，As=O键有一个σ键一个π键，其他共价键均为σ键，所以一个对氨基苯胂酸分子中有19个σ键，则1mol对氨基苯胂酸含σ键数目19NA(或19×6.02×1023)；其含有的化学键类型有σ键，以及苯环中的大π键和As=O键中的π键，氢键不是化学键，该物质为共价化合物，不含离子键，所以选c；
(5)①号位在底面的投影应位于底面对角线的 处，根据①号位的坐标为( ， ， )，可知该坐标系中晶胞的棱长为1，③号位碳原子在底面的投影位于底面棱心上，所以x、y坐标为 、1，③号位碳原子位于右侧面的面心，所以z坐标为 ，则该原子的坐标为( ，1， )；
根据均摊法，该晶胞中As原子的个数为 =4，Cd原子的个数为6，所以晶体的化学式为Cd3As2，砷化镉的摩尔质量为Mg·mol 1，则晶胞的质量m= g，晶胞参数为a pm，则晶胞的体积V=a3 pm3=(a×10-10)3 cm3，所以晶胞的密度 = g·cm-3。
【分析】 (1)Cd与Zn同族且相邻，所以Cd的外围电子排布应为4d15s2，若Cd基态原子将次外层1个d电子激发进入最外层的np能级，激发态原子的外围电子排布式为4d95s25p1，因Cd基态原子的外围电子排布为4d5s2，4d和5s能级均为全满状态，则能量最低最稳定；
(2)同主族的N、P两种元素的氢化物水溶液的碱性强弱与两原子的电负性有关，电负性越大，越易结合水中的氢离子，使水更易电离；
(3)同一周期内元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折，当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构构时，原子的能量较低，元素的第一电离能大于相邻元素；
(4)结构中的单键均为σ键，对氨苯砷酸虽然含有羟基、氨基，可以形成分子间氢键，但要注意氢键不是化学键；
(5)根据如图原子坐标系，确定出①、③号碳原子投影在此坐标系的位置，利用均摊法和晶胞的密度ρ=进行晶胞计算。
21．【答案】（1）3；哑铃（或纺锤）
（2）N＞O＞C；C＞N＞O
（3）1s22s22p63s23p63d54s1（或[Ar]3d54s1）；15
（4）第四周期第Ⅷ族；
【解析】【解答】（1）根据分析，A为C，基态C原子的电子排布式为1s22s22p2，能量最高的能级为p，p能级有3个不同的伸展方向；p能级原子轨道的形状为哑铃形或纺锤形；故答案为3；哑铃（或纺锤）；
（2）根据分析，A为C，B为N，C为O，同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，则第一电离能大小顺序是N＞O＞C；同周期主族元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径由大到小的顺序为C＞N＞O；故答案为N＞O＞C；C＞N＞O；
（3）根据上述分析，D元素为Cr，基态Cr原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1；其电子的空间运动状态应是核外有多少个轨道，有15种；故答案为1s22s22p63s23p63d54s1（或[Ar]3d54s1）；15；
（4）E为铁元素，位于第四周期第Ⅷ族，价电子排布式为3d64s2，轨道式为；故答案为第四周期第Ⅷ族；。
【分析】（1）依据原子构造原理分析；s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形；
（2）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；同周期主族元素，从左到右原子半径依次减小；
（3）依据原子构造原理分析；原子有几个轨道，就有空间运动状态不同的电子；
（4）根据洪特规则，当电子排布式在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。
22．【答案】（1）O；Mg
（2）1s22s22p63s1
（3）HClO4；NaClO
（4）Cl＞Si＞Na
（5）镁的价电子排布是3s2，达到S亚层的全充满状态，与相邻原子比较，Mg原子相对稳定，不易失电子，第一电离能较大
【解析】【解答】由分析可知，W为O元素，X为Na元素，Y为Mg元素，Z为Si元素，N为Cl元素；
(1)由W为O元素，Y为Mg元素，它们的元素符号为O，Mg；答案为O，Mg。
(2)X为Na元素，原子序数为11，核外有11个电子，其电子排布式为1s22s22p63s1；答案为1s22s22p63s1。
(3)Z为Si元素，N为Cl元素，二者属于同周期元素，从左往右，非金属性依次增强，其最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强，原子序数Cl＞Si，酸性更强的是HClO4；W为O元素，X为Na元素，N为Cl元素，它们可以形成多种化合物，其中水溶液pH＞7是强碱弱酸盐，即NaClO；答案为HClO4，NaClO。
(4)X为Na元素，Z为Si元素，N为Cl元素，三者属于同周期元素，从左往右，非金属性依次增强，原子序数Cl＞Si＞Na，即非金属性Cl＞Si＞Na，元素的非金属性越强其电负性越大，即电负性Cl＞Si＞Na；答案为Cl＞Si＞Na。
(5)Y为Mg元素，原子序数为12，其电子排布式为1s22s22p63s2，镁的价电子排布是3s2，达到S亚层的全充满状态，与相邻原子比较，Mg原子相对稳定，不易失电子，第一电离能较大；答案为镁的价电子排布是3s2，达到S亚层的全充满状态，与相邻原子比较，Mg原子相对稳定，不易失电子，第一电离能较大。
【分析】W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素，W的原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，原子核外电子排布为1s22s2p4或1s22s22p63s2，W为O或Mg，由于W的第一电离能低于同周期相邻元素，则W为O元素；X在同周期元素中，原子半径最大、第一电离能最小，X属于碱金属，原子序数比O大，则X为Na元素；由Y的第一至第四电离能可知，第三电离能剧增，说明最外层有2个电子，容易失去2个电子，则该元素原子形成离子的化合价为+2价，为第IIA族元素，原子序数比Na大，则Y为Mg元素；Z的原子序数比Mg大，其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，则Z的价电子排布式为3s23p2，则Z为Si元素；N的原子序数比Si大，其电子排布中只有一个不成对电子，电子排布式为1s2s22p63s23p5，则N为Cl元素；据此解答。
高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2
一、单选题
1．2021年9月24日《科学》杂志发表了我国科学家的原创性重大突破，首次在实验室实现从CO2到淀粉的全合成。其合成路线如下：
下列说法错误的是（ ）
A．电负性：O ＞ C ＞ H ＞Zn
B．CO2、HCHO、CH3OH分子中碳原子杂化方式分别是sp、sp2、sp3
C．DHA分子间存在氢键
D．甲醇分子中H-C-O键角大于甲醛分子中H-C-O键角
2．下列表示的不同状态的N元素原子中，第一电离能最小的是（ ）
A． B．
C． D．
3．“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁()等化合物。下列叙述错误的是（ ）
A．第一电离能：
B．基态铝原子核外电子占据的最高能级符号为3p
C．元素的电负性：
D．某同学书写的基态Mg原子的轨道表示式：违反了泡利不相容原理
4．下列说法没有因果关系的是（ ）
A．氧化铝熔点高，故作耐高温材料
B．聚乙炔能燃烧，故作导电高分子材料
C．浓硫酸具有吸水性，故用于干燥
D．电负性，故酸性
5．人们认识世界的过程经历了从宏观到微观的过程，随着认识的不断深入，一个又一个的旧模型被打破，相应地一个又一个的新模型被建立起来。下列说法正确的是（ ）
A．电子云是描述核外电子运动轨迹的，如s电子云是描述电子在一个特定半径的球内运动
B．同一个原子中不存在两个运动状态完全一致的电子这一事实是受洪特规则限制
C．同一周期元素的从左至右依次增大，同周期元素中电负性最大的元素是最右边的元素
D．电负性大小可以用于判断元素金属性和非金属性强弱
6．下列关于Cr的说法正确的是（ ）
A．位于ⅥB族，属于d区
B．核外电子有24个空间运动状态
C．第一电离能比Mn大
D．基态Cr原子的价层电子轨道表示式为
7．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
8．下列说法中正确的是（ ）
①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
②同一周期从左到右，元素的第一电离能、电负性都是越来越大
③PCl3和光气(COCl2)分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构
④所有的配合物都存在配位键，所有含配位键的化合物都是配合物
⑤所有含极性键的分子都是极性分子
⑥熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物
⑦所有的原子晶体都不导电
A．①② B．④⑥ C．③⑥ D．③⑦
9．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
10． 、 、 、 、 为原子序数依次增大的短周期元素，化合物 与 相遇会产生白烟， 为短周期金属性最强的元素，且四种元素的核外电子总数满足 ；下列叙述正确的是( )
A．简单离子半径：
B．化合物 为一元强酸
C．电负性：
D． 与其他四种元素均能形成两种及以上化合物
11．在以下性质的比较中，正确的是（ ）
A．微粒半径：Li+＜O2﹣＜F﹣＜Na+
B．电负性：F＞N＞O＞C
C．分子中的键角：CO2＞H2O＞CH4＞NH3
D．共价键的键能：H﹣F＞H﹣Cl＞H﹣Br＞H﹣I
12．下列是几种原子的基态电子排布式，其中电负性最大的原子是( )
A．1s22s22p4 B．1s22s22p63s23p3
C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63s23p64s2
13．下列有关比较正确的是（ ）
A．熔点：CH4>SiH4>GeH4>SnH4
B．键角： H2Se>H2S>H2O
C．键的极性：N-H键>O-H键>F-H键
D．热稳定性：HF>H2O>NH3
14．X 元素的原子最外层电子排布为(n＋1)sn(n＋1)pn+1，下列关于该元素及其化合物的叙述错误的是（ ）
A．X 的气态氢化物受热易分解
B．X 的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C．X 的第一电离能比其左右相邻的两种元素的第一电离能都要大
D．X 是植物生长所需要的一种营养元素
15．2022年诺贝尔化学奖颁给了在“点击化学”领域做出贡献的科学家。一种“点击化学”试剂是由四种短周期主族元素组成，其中X、Z、W的原子序数依次递减，三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同，Y的原子序数是Z的两倍。下列说法正确的是
A．简单氢化物的分子极性：Y>Z
B．电负性和第一电离能均有Z>W
C．同周期元素形成的简单氢化物中X稳定性最强
D．同周期主族元素基态原子未成对电子数少于Y的有2种
16．下列说法或有关化学用语的表达正确的是（ ）
A．[Co(NH3)3Cl3]中Co3+的配位数为6，该配合物中的配位原子只有N原子
B．基态Fe原子的核外电子轨道表示式为：
C．氮化锂是一种新型无机贮氢材料，其晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为Li3N
D．某主族元素的电离能I1～I7数据如表所示(单位：kJ/mol)，可推测该元素位于元素周期表第IIA族
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
578 1817 2745 11575 14830 18376 23293
二、综合题
17．铬锆铜(CuCrZr)合金具有优良性能，广泛应用于机械制造工业的焊接。已知锆(40Zr)位于第IVB族，根据要求回答下列问题：
（1）铜元素在元素周期表的位置为 。
（2）形成铬锆铜合金的元素中，基态原子中未成对电子最少的是 (填元素符号)。
（3）对于基态Cr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[Ar]3d54s1
B．4s电子能量较高，总是在比3s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
（4）三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是 ，中心离子的配位数为 。
（5）下表是Fe与Cu的部分电离能数据，I2(Cu)大于I2(Fe)的主要原因是 。
元素 Fe Cu
第一电离能能I1(kJ mol-1) 759 746
第二电离能I2(kJ mol-1) 1561 1958
18．现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的基态原子价电子排布为nsnnpn+1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素原子核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。
（1）G的元素名称为 。
（2）A、B、C三种元素电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)，第一电离能：D Al(填”>”“<”或“=”)，其原因是
（3）E3+的离子符号为 。
（4）F元素基态原子的电子排布式为 。
（5）G元素可能的性质为____。(填序号)。
A．其单质可用于生产半导体材料
B．其电负性大于磷
C．其最高价氧化物对应的水化物是强酸
D．其第一电离能较小
19．在下列空格中，填上适当的元素符号或微粒符号。
（1）在第3周期中，第一电离能最大的元素是 ，电负性最大的元素是 。
（2）在第4周期元素中，3d轨道半充满的 。
（3）在F2、H2O2、 NH3、 、H2O、 HBr中，含有配位键的微粒有 ，含有非极性键的微粒有 ； 空间构型是三角锥形的分子 。
20．日前新合成的砷化镉(Cd3As2)三维材料具有超强导电性，这种材料的电气性能与石墨烯相当，可代替石墨烯使用。
（1）Cd与Zn同族且相邻，若Cd基态原子将次外层1个d电子激发进入最外层的np能级，则该激发态原子的外围电子排布式为 。Cd原子中第一电离能相对较大的是 原子(填“基态”或“激发态”)。
（2）与砷(As)同主族的N、P两种元素的氢化物水溶液的碱性：NH3 PH3(填“>”或“<”)，原因是 。
（3）As与Ge、Se同周期且相邻，它们的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
（4）含砷有机物“对氨基苯胂酸”的结构简式如图，As原子轨道杂化类型为 ，1 mol对氨基苯胂酸含σ键数目为 ，其中还含有的化学键类型有 (填序号)。
a．氢键 b．离子键 c．π键
（5）砷化镉可以看作是石墨烯的3D版，其晶胞结构如图，As为面心立方堆积，Cd占据As围成的四面体空隙，空隙占有率75%，故Cd为“具有两个真空的立方晶格”，如图“①”和“②”位是“真空”。
建立如图的原子坐标系，①号位的坐标为( ， ， )，则③号位原子坐标参数为 。晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，砷化镉的摩尔质量为M g·mol 1，则该晶胞的密度为 g·cm 3(列计算式即可)。
三、推断题
21．A、B、C、D、E、F为6种原子序数依次增大的前36号元素，其性质或结构的信息如下表：
元素 性质或结构信息
A 该元素形成的化合物种类最多
B 原子核外p轨道电子为半满
C 地壳中元素含量最高的元素
D 前四周期中，轨道末成对电子数最多的元素
E 位于元素周期表的第8列
回答下列问题：
（1）A基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个伸展方向，该原子轨道的形状为 。
（2） A，B，C三种元素第一电离能由大到小的顺序为 ，原子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
（3）D基态原子的电子排布式为 ，其电子的空间运动状态有 种。
（4）E在元素周期表中的位置 ，其基态原子价电子的轨道表示式为 。
22．是原子序数依次增大的五种短周期元素，其元素性质或原子结构如下。
元素 元素性质或原子结构
W 原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能低于同周期相邻元素
X 在同周期元素中，原子半径最大、第一电离能最小
Y 电离能/(kJ/mol)数据： ； ； ； ……
Z 其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N 只有一个不成对电子
回答下列问题。
（1）写出W、Y的元素符号：W 、Y 。
（2）X的电子排布式是 。
（3）Z、N的最高价氧化物对应的水化物酸性更强的是 (填化学式)；W、X和N可以形成多种化合物，其中水溶液pH＞7是 (填化学式)。
（4）X、Z和N元素的电负性由大到小的顺序是 (填元素符号)。
（5）从原子结构的角度解释元素Y的第一电离能高于同周期相邻元素的原因 。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．C、O的氢化物中H显正价，同周期自左至右，电负性逐渐增大，所以电负性：O＞C＞H，锌为金属元素，电负性最小，故A不符合题意；
B．CO2为直线形，碳氧双键中有1个σ键和1个π键，因此C原子采取sp杂化，HCHO，C与周围两个H和一个O至少连有1个σ键，价层电子对数为3+=3，则C为sp2杂化，CH3OH中碳原子形成4个σ键，无孤对电子对，C为sp3杂化，故B不符合题意；
C．DHA分子中含有2个羟基，可以形成分子间氢键，故C不符合题意；
D．甲醇分子中C原子为sp3杂化，甲醛分子中C原子为sp2杂化，所以甲醇分子中H-C-O键角小于甲醛分子中H-C-O键角，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.元素的非金属性越强，其电负性越大；
B.CO2中C形成2个σ键，HCHO中C形成3个σ键， CH3OH中C形成4个σ键；
C.DHA分子中含有羟基；
D.甲醇分子中C原子为sp3杂化，甲醛分子中C原子为sp2杂化。
2．【答案】B
【解析】【解答】不同状态的N元素原子中，第一电离能最小，说明处于激发态且能量较高，根据四个选项分析，B选项中一个电子在3p能级，能量最高，失去该电子需要的能量最小，则第一电离能最小，故B符合题意。
故答案为：B。
【分析】最外层电子处在能级越高，能量越高，电子越容易失去，第一电离能越低。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半满和全满结构时，原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能，则第一电离能：，A符合题意；
B．基态Al的价电子排布式为3s23p1，则基态铝原子核外电子占据的最高能级符号为3p，B不符合题意；
C．非金属性强则电负性大、金属性强则电负性小；同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，则元素的电负性：，C不符合题意；
D．泡利不相容原理是说每个轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，则某同学书写的基态Mg原子的轨道表示式中3s轨道违反了泡利不相容原理，D不符合题意；
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.基态Al的价电子排布式为3s23p1；
C.元素的非金属性越强，电负性越大；
D.泡利不相容原理：每个轨道只能填充两个电子，且自旋方向相反。
4．【答案】B
【解析】【解答】A．氧化铝熔点高，高温时不熔化，可作高温材料，有因果关系，A不符合题意；
B．燃烧和导电之间没有必然联系，B符合题意；
C．浓硫酸具有吸水性，可以吸收水蒸气，可用于干燥，有因果关系，C不符合题意；
D．电负性，电负性越大，羧基上碳上电子云密度越小，羟基上碳和氢之间的共用电子对向氧靠近，更加容易断裂，有因果关系，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.氧化铝的熔点高，因此可作耐高温材料；
C.浓硫酸用于干燥氢气是因为浓硫酸具有吸水性；
D.电负性越大，酸中的氢离子越容易电离，酸性越强。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．电子云是用来描述电子在空间中出现的概率，而非运动轨迹，A不符合题意；
B．同一原子中不存在运动状态完全一致的电子是基于泡利原理，B不符合题意；
C．同一周期元素的第一电离能并非依次增大，第ⅡA族与第ⅤA族的元素原子第一电离能比右侧相邻原子大，C不符合题意；
D．电负性大的元素非金属性也强，可以通过电负性的大小来判断元素金属性与非金属性的强弱，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述；
B.根据泡利原理同一个原子中不存在两个运动状态完全一致的电子；
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.元素的电负性越大，非金属性越强。
6．【答案】A
【解析】【解答】A．Cr位于第四周期ⅥB族，属于d区，故A符合题意；
B．Cr是24号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，核外有15种空间运动状态不同的电子，有24种运动状态不同的电子，故B不符合题意；
C．Mn价电子排布式为3d54s2，Mn的最外层处于全满，能量低，稳定，因此Mn的第一电离能大，故C不符合题意；
D．Cr的价电子排布式为3d54s1，Cr的3d轨道上有5个电子，4s上有1个电子，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.Cr的原子序数为24，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，核外有15种空间运动状态不同的电子；
C.原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难；
D.Cr的价电子排布式为3d54s1。
7．【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。
8．【答案】C
【解析】【解答】①在基态多电子原子中，能层高的s轨道电子能量比能层低的p轨道电子能量高，①不符合题意；
②同一周期从左到右，元素的电负性越来越大，元素的第一电离能呈增大趋势，但第IIA、第VA元素的原子核外电子排布处于原子轨道的全满、半满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，②不符合题意；
③PCl3中P原子与3个Cl原子形成3对共用电子对，使分子中各原子都达到稳定结构；在光气(COCl2)分子中，C原子与O原子形成2对共用电子对，又与2个Cl原子形成2对共用电子对，从而使分子所有原子的最外层都达到8电子稳定结构，③符合题意；
④配合物中一定存在配位键，但含有配位键的化合物不一定是配合物，如NH4Cl是离子化合物，在其中含有的阳离子 中含有配位键，但不属于配位化合物，④不符合题意；
⑤以极性键结合的双原子分子是极性分子，以极性键结合的多原子分子可能是极性分子，也可能是非极性分子，⑤不符合题意；
⑥物质在熔融状态下能够断裂离子键，但不能断裂共价键。若某化合物在熔融状态下能导电，则该化合物一定是离子化合物，⑥符合题意；
⑦晶体硅属于原子晶体，属于半导体材料，能够导电，因此不是所有的原子晶体都不导电，⑦不符合题意；
综上所述可知：说法正确的是③⑥，
故答案为：C。
【分析】①能层高的s轨道电子能量比能层低的p轨道电子能量高；
②第IIA、第VA元素的原子核外电子排布处于原子轨道的全满、半满的稳定状态，其第一电离能较大；
③结合各原子的成键情况分析；
④含有配位键的化合物不一定是配合物；
⑤以极性键结合的多原子分子可能是极性分子，也可能是非极性分子；
⑥若某化合物在熔融状态下能导电，则该化合物一定是离子化合物；
⑦晶体硅属于原子晶体，属于半导体材料，能够导电；
9．【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。
10．【答案】D
【解析】【解答】A．一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，因此简单离子半径： ，故A不符合题意；
B．化合物 为HClO，是一元弱酸，故B不符合题意；
C．非金属性越强，电负性越大，则电负性：C＞B，故C不符合题意；
D．O与其他四种元素均能形成两种及以上化合物，如H2O、H2O2、NO、NO2、Na2O、Na2O2、ClO2、Cl2O7等，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】 、 、 、 、 为原子序数依次增大的短周期元素，化合物 与 相遇会产生白烟，则 为NH3， 为HNO3，因此A为H元素，B为N元素，C为O元素； 为短周期金属性最强的元素，D为Na元素，根据四种元素的核外电子总数满足 ，则E 的核外电子总数=7+11-1=17，E为Cl元素，据此分析解答。
11．【答案】D
【解析】【解答】解：A．电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则微粒半径：Li+＜Na+＜F﹣＜O2﹣，故A错误；
B．非金属性越强，电负性越大，则电负性：F＞O＞N＞C，故B错误；
C．CO2、H2O、CH4、NH3分别为直线型（180°）、V型（104.5°）、正四面体（109°28′）、三角锥型（107°），则分子中的键角：CO2＞CH4＞NH3＞H2O，故C错误；
D．非金属性的半径越小，与H形成共价键的键能越大，则共价键的键能：H﹣F＞H﹣Cl＞H﹣Br＞H﹣I，故D正确；
故选D．
【分析】A．电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小；
B．非金属性越强，电负性越大；
C．CO2、H2O、CH4、NH3分别为直线型（180°）、V型（104.5°）、正四面体（109°28′）、三角锥型（107°）；
D．非金属性的半径越小，与H形成共价键的键能越大．
12．【答案】A
【解析】【解答】非金属性越强，电负性越大。四种元素分别是O、P、Si、Ca，故电负性最强的是O，A符合题意；
故答案为：A
【分析】根据基态原子核外电子排布式，确定其元素符号，结合非金属性强弱比较电负性强弱。
13．【答案】D
【解析】【解答】A．由于CH4、SiH4、GeH4、SnH4是结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，故熔点：CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4，A不符合题意；
B．已知H2O、H2S、H2Se分子的中心原子均含有2对孤电子对，均为V形结构，但由于原子半径O＜S＜Se，孤电子对越近排斥力越大，则键角越大，故键角： H2Se＜H2S＜H2O，B不符合题意；
C．由于电负性F＞O＞N，故键的极性：N-H键＜O-H键＜F-H键，C不符合题意；
D．已知非金属性的强弱与简单气态氢化物的稳定性一致，非金属性F＞O＞N，故热稳定性：HF>H2O>NH3，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.结构相似且不能形成分子间氢键的分子晶体，其相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高；
B.电负性：O> S> Se，两个O-H键之间的排斥力>两个S-H键的排斥力>两个Se-H键的排斥力；
C.N-H键、O-H键、F-H键都是与氢原子形成的，另一种元素的非金属性越强，共价键的极性越强；
D.非金属性越强，对应的氢化物越稳定。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．X的气态氢化物PH3，P－H键键能小，受热易分解，故A不符合题意；
B．X 的最高价氧化物对应的水化物(H3PO4)是一种中强酸，故B符合题意；
C．同周期第一电离能从左到右呈增大趋势，但第VA族大于第VIA族，因此P的第一电离能比其左右相邻的两种元素的第一电离能都要大，故C不符合题意；
D．X(P)是植物生长所需要的一种营养元素，磷促使幼苗的发育和开放，使果实，种子的成熟提早，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】X 元素的原子最外层电子排布为(n＋1)sn(n＋1)pn+1，则n=2，即X为P。
15．【答案】C
【解析】【解答】A．因为O原子的电负性大于S原子，所以极性，A不符合题意；
B．电负性：，但是N原子的p层为半满稳定状态，第一电离能大于O，B不符合题意；
C．第二周期元素中，F的非金属性最大，所以在第二周期中，F的氢化物最稳定，C符合题意；
D．Y为S，基态原子电子排布为：，未成对电子为2，在第三周期中，比它未成对电子数少的有：、、3种，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．中心原子的电负性越大，氢化物的极性越强；
B．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；
C．同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性越强气态氢化物越稳定；
D．依据原子构造原理分析。
16．【答案】C
【解析】【解答】A．配体为NH3和Cl-，配位原子能提供孤电子对，NH3中N存在孤电子对， Cl-提供孤电子对，所以配位原子为N和Cl，故A不符合题意；
B．该选项图为基态Fe原子的价电子轨道表示式，故B不符合题意；
C．顶点粒子占 ，面上粒子占 ，内部粒子为整个晶胞所有，所以一个晶胞中含有Li的数目为 ，含有N的数目为 ，所以晶体化学式为Li3N，故C符合题意；
D．由主族元素的电离能可知，由第三电离能到第四电离能变化较大，则该原子最外层只有3个电子，位于第IIIA族，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.该配合物的配体为NH3和Cl-，配位原子为N和Cl；
B.Fe为26号元素，核外有26个电子；
C.根据均摊法计算Li原子和N原子数目，进而确定其化学式；
D.该元素第三电离能到第四电离能剧增，说明该原子最外层有3个电子。
17．【答案】（1）第四周期IB族
（2）Cu
（3）A；C
（4）N、O、Cl；6
（5）基态铜原子失去一个电子后，形成了相对较稳定的3d10全满状态
【解析】【解答】（1）铜原子序数为29，在周期表中的位置是第四周期IB族，故答案为：第四周期IB族；
（2）铬锆铜基态原子的核外电子排布分别为：铬[Ar] 3d5 4s1，锆 [Kr] 4d2 5s2，铜[Ar]3d104s1；其中基态未成对电子数最少的是Cu，故答案为：Cu；
（ 3）A．基态Cr原子核外有24个电子，电子排布式为，价电子排布式为。故A正确；
B．能级和能层只是表明电子在该处出现的概率大小，并不表示电子运动的位置，故B错；
C．金属元素金属性越强，电负性越小，对键合原子吸引力小，与铬相比钾的金属性较强，即铬的电负性比钾强且对键合原子吸引力较大，故C项正确；
故答案为：AC；
（4）配体原子提供孤对电子与中心的金属离子形成配位键，该配体[Cr(NH3)3(H2O)2Cl] 2+中NH3中的N、H2O中的O和Cl离子均存在孤对电子形成配位键l；配位数即为中心粒子形成配位键的总数，配体每提供一对孤对电子就形成一个配位键，配位数为6，故答案为：N、O、C；6；
（5）同周期元素从左到右，基态原子第一电离能有增大趋势，同族元素从上到下，基态原子第一电离能逐渐减小，基态铜原子失去一个电子后，形成了相对较稳定的全满状态，故第二电离能大于，故答案为：基态铜原子失去一个电子后，形成了相对较稳定的3d10全满状态。
【分析】(1)根据铜原子序数为29即可判断其在周期表中的位置；
(2)铬锆铜基态原子的核外电子排布分别为：铬[Ar] 3d5 4s1，锆 [Kr] 4d2 5s2，铜[Ar]3d104s1；判断出基态原子未成对电子数，即可进行分析；
(3)A.基态Cr原子核外有24个电子，电子排布式为[Ar] 3d5 4s1，价电子排布式为3d54s1，轨道处于半充满状态；
B.能级和能层只是表明电子在该处出现的概率大小，与电子运动的位置无关；
C.与铬相比钾的金属性较强，则钾的电负性小；
(4 )根据配体分子化学式[Cr(NH3)3(H2O)2Cl] 2+即可判断配位原子和配位数；
(5)基态铜原子失去一个电子后，形成了相对较稳定的3d10全满状态，能量低稳定，失去电子更难。
18．【答案】（1）砷
（2）F>O>N；>；Mg的3s轨道电子处于全满状态，较稳定
（3）Fe3+
（4）1s22s22p63s23p63d104s1(或[ Ar]3d104s1)
（5）A
【解析】【解答】A元素基态原子的价电子排布为nsnnpn+1，则n=2，故A为N元素；C元素为最活泼的非金属元素，则C为F元素；B元素原子序数介于氮、氟之间，故B为0元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的，则最外层电子数为2，故D为Mg元素；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态，则E3+的价电子排布为3d5，基态E原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s2 ，则原子序数为26，为Fe元素；F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，故F为Cu元素；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，则G为As元素。
(1)G为As，元素名称为砷。
(2)同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，故电负性：F >O> N；镁原子的3s轨道处于全满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素Al。
(3)E3+的离子符号为Fe3+。
(4)F为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
(5)G为As元素，GaAs为半导体材料，A正确；
As的电负性比P小，B不正确；
其非金属性比P的弱，因磷酸为中强酸，则As的最高价氧化物对应的水化物不可能为强酸，C不正确；
As的4p轨道为半满稳定状态，其第一电离能较大，D不正确。
【分析】
(1)As元素名称。
(2)同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大；第IIA族全满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素和第IA族元素和第IIIA族元素。
(3)三价铁离子符号。
(4)基态原子的电子排布式满足半满和全满状态比较稳定状态，识记24号和29号元素。
(5)A.识记常见的半导体材料
B.同主族元素从上到下，电负性逐渐减小；
C.非金属性越强，则最高价氧化物对应的水化物酸性越强；
D.半满和全满状态比较稳定，第一电离能较大。
19．【答案】（1）Ar；Cl
（2）Mn、Cr
（3）；F2、H2O2；NH3
【解析】【解答】(1)同周期中从左向右，元素的非金属性增强，第一电离能增强，同周期中稀有气体元素的第一电离能最大，所以在第3周期中，第一电离能最大的元素为Ar；在元素周期表中，同周期中从左向右，元素的非金属性增强，电负性增强，在第三周期元素中，电负性最大的元素是Cl；(2)在第4周期元素中，3d轨道半充满的元素的电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d54s2，是Cr元素或Mn元素；(3) 中N提供孤电子对，H+提供空轨道，二者能形成配位键；同种元素原子之间形成非极性共价键，所以含有非极性键的微粒为F2、H2O2；F2是双原子分子，分子的立体构型为直线型；NH3的氮原子的价层电子对数为4对，有一对孤对电子，分子的立体构型为三角锥形； 的氮原子的价层电子对数为4对，分子的立体构型为正四面体形、H2O2是半开书页型的，两个O在书轴上，两个氢分别和两个O相连，但不在同一平面上；HBr是直线型；H2O的中心原子是O，成键电子对数为2对，孤对电子对数为2对，价层电子对数为4对，空间构型为V形；空间构型是三角锥形的分子是NH3。
【分析】同周期中从左向右，元素的非金属性增强，第一电离能增强，同周期中稀有气体元素的第一电离能最大，据此判断；在元素周期表中，同周期中从左向右，元素的非金属性增强，电负性增强；在第4周期元素中，3d轨道半充满的元素的电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d54s2，据此判断元素；判断分子中能否有提供孤电子对和空轨道的粒子，以此来分析配位键情况；同种元素原子之间形成非极性共价键，不同元素原子之间形成极性共价键，根据分子的立体构型判断。
20．【答案】（1）4d95s25p1；基态
（2）>；原子半径N
（3）As>Se>Ge
（4）sp3；19NA(或19×6.02×1023)；c
（5）( ，1， )；
【解析】【解答】(1)Cd与Zn同族且相邻，所以Cd的外围电子排布应为4d105s2，基态原子将4d能级的一个电子激发进入5p能级得到激发态原子，所以该激发态原子的外围电子排布式为4d95s25p1；基态原子的能量最低最稳定，所以基态原子的第一电离能相对较大；
(2)原子半径N
(3)同周期主族元素自左至右第一电离能呈增大趋势，但As的4p能级为半满状态，更稳定，所以第一电离能As>Se>Ge；
(4)根据对氨基苯胂酸的结构简式可知As原子与周围原子形成4个σ键(As=O键有一个σ键一个π键)，不含孤电子对，所以杂化轨道类型为sp3；苯环上6个碳原子之间有6个C—C单键为σ键，还有4个C—H单键为σ键，As=O键有一个σ键一个π键，其他共价键均为σ键，所以一个对氨基苯胂酸分子中有19个σ键，则1mol对氨基苯胂酸含σ键数目19NA(或19×6.02×1023)；其含有的化学键类型有σ键，以及苯环中的大π键和As=O键中的π键，氢键不是化学键，该物质为共价化合物，不含离子键，所以选c；
(5)①号位在底面的投影应位于底面对角线的 处，根据①号位的坐标为( ， ， )，可知该坐标系中晶胞的棱长为1，③号位碳原子在底面的投影位于底面棱心上，所以x、y坐标为 、1，③号位碳原子位于右侧面的面心，所以z坐标为 ，则该原子的坐标为( ，1， )；
根据均摊法，该晶胞中As原子的个数为 =4，Cd原子的个数为6，所以晶体的化学式为Cd3As2，砷化镉的摩尔质量为Mg·mol 1，则晶胞的质量m= g，晶胞参数为a pm，则晶胞的体积V=a3 pm3=(a×10-10)3 cm3，所以晶胞的密度 = g·cm-3。
【分析】 (1)Cd与Zn同族且相邻，所以Cd的外围电子排布应为4d15s2，若Cd基态原子将次外层1个d电子激发进入最外层的np能级，激发态原子的外围电子排布式为4d95s25p1，因Cd基态原子的外围电子排布为4d5s2，4d和5s能级均为全满状态，则能量最低最稳定；
(2)同主族的N、P两种元素的氢化物水溶液的碱性强弱与两原子的电负性有关，电负性越大，越易结合水中的氢离子，使水更易电离；
(3)同一周期内元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折，当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构构时，原子的能量较低，元素的第一电离能大于相邻元素；
(4)结构中的单键均为σ键，对氨苯砷酸虽然含有羟基、氨基，可以形成分子间氢键，但要注意氢键不是化学键；
(5)根据如图原子坐标系，确定出①、③号碳原子投影在此坐标系的位置，利用均摊法和晶胞的密度ρ=进行晶胞计算。
21．【答案】（1）3；哑铃（或纺锤）
（2）N＞O＞C；C＞N＞O
（3）1s22s22p63s23p63d54s1（或[Ar]3d54s1）；15
（4）第四周期第Ⅷ族；
【解析】【解答】（1）根据分析，A为C，基态C原子的电子排布式为1s22s22p2，能量最高的能级为p，p能级有3个不同的伸展方向；p能级原子轨道的形状为哑铃形或纺锤形；故答案为3；哑铃（或纺锤）；
（2）根据分析，A为C，B为N，C为O，同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，则第一电离能大小顺序是N＞O＞C；同周期主族元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径由大到小的顺序为C＞N＞O；故答案为N＞O＞C；C＞N＞O；
（3）根据上述分析，D元素为Cr，基态Cr原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1；其电子的空间运动状态应是核外有多少个轨道，有15种；故答案为1s22s22p63s23p63d54s1（或[Ar]3d54s1）；15；
（4）E为铁元素，位于第四周期第Ⅷ族，价电子排布式为3d64s2，轨道式为；故答案为第四周期第Ⅷ族；。
【分析】（1）依据原子构造原理分析；s轨道电子云为球形、p轨道电子云为哑铃形；
（2）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；同周期主族元素，从左到右原子半径依次减小；
（3）依据原子构造原理分析；原子有几个轨道，就有空间运动状态不同的电子；
（4）根据洪特规则，当电子排布式在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。
22．【答案】（1）O；Mg
（2）1s22s22p63s1
（3）HClO4；NaClO
（4）Cl＞Si＞Na
（5）镁的价电子排布是3s2，达到S亚层的全充满状态，与相邻原子比较，Mg原子相对稳定，不易失电子，第一电离能较大
【解析】【解答】由分析可知，W为O元素，X为Na元素，Y为Mg元素，Z为Si元素，N为Cl元素；
(1)由W为O元素，Y为Mg元素，它们的元素符号为O，Mg；答案为O，Mg。
(2)X为Na元素，原子序数为11，核外有11个电子，其电子排布式为1s22s22p63s1；答案为1s22s22p63s1。
(3)Z为Si元素，N为Cl元素，二者属于同周期元素，从左往右，非金属性依次增强，其最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强，原子序数Cl＞Si，酸性更强的是HClO4；W为O元素，X为Na元素，N为Cl元素，它们可以形成多种化合物，其中水溶液pH＞7是强碱弱酸盐，即NaClO；答案为HClO4，NaClO。
(4)X为Na元素，Z为Si元素，N为Cl元素，三者属于同周期元素，从左往右，非金属性依次增强，原子序数Cl＞Si＞Na，即非金属性Cl＞Si＞Na，元素的非金属性越强其电负性越大，即电负性Cl＞Si＞Na；答案为Cl＞Si＞Na。
(5)Y为Mg元素，原子序数为12，其电子排布式为1s22s22p63s2，镁的价电子排布是3s2，达到S亚层的全充满状态，与相邻原子比较，Mg原子相对稳定，不易失电子，第一电离能较大；答案为镁的价电子排布是3s2，达到S亚层的全充满状态，与相邻原子比较，Mg原子相对稳定，不易失电子，第一电离能较大。
【分析】W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的五种短周期元素，W的原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，原子核外电子排布为1s22s2p4或1s22s22p63s2，W为O或Mg，由于W的第一电离能低于同周期相邻元素，则W为O元素；X在同周期元素中，原子半径最大、第一电离能最小，X属于碱金属，原子序数比O大，则X为Na元素；由Y的第一至第四电离能可知，第三电离能剧增，说明最外层有2个电子，容易失去2个电子，则该元素原子形成离子的化合价为+2价，为第IIA族元素，原子序数比Na大，则Y为Mg元素；Z的原子序数比Mg大，其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，则Z的价电子排布式为3s23p2，则Z为Si元素；N的原子序数比Si大，其电子排布中只有一个不成对电子，电子排布式为1s2s22p63s23p5，则N为Cl元素；据此解答。