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人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构优秀课堂检测
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这是一份人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构优秀课堂检测，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
时间：75分钟，满分：100分
一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。)
1．下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是
A．氢原子发光B．霓虹灯发光C．燃放烟花D．钠与水剧烈反应
2．下列是原子基态的最外层电子排布，其电负性最大的是
A．2s2B．2s22p 1C．3s23p4D．2s22p5
3．下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图，据此下列说法错误的是
A．每个原子轨道里最多只能容纳2个电子
B．电子排在同一能级时，总是优先单独占据一个轨道
C．每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D．N原子中有5种电子运动状态
4．下列说法中，正确的是
A．s区元素全部是金属元素
B．p能级电子能量一定高于s能级电子能量
C．属于p区主族元素
D．第VIIA族元素从上到下，非金属性依次增强
5．氟原子激发态的电子排布式有
A．1s22s22p33p1B．1s22s22p43d2C．1s22s12p5D．1s22s22p43s1
6．有反应。下列说法正确的是
A．第一电离能大小：B．电负性大小：
C．热稳定性：D．离子半径：
7．下列有关电子排布式、原子结构示意图以及电子排布图正确的是
A．Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2B．As的价电子排布图：
C．Fe的原子结构示意图：D．Mn2+的价电子排布图：
8．下列描述原子结构的化学用语正确的是
A．碳原子结构示意图：
B．基态铜原子()的价层电子排布式：
C．氧原子核外能量最高的电子云的形状：
D．碳原子核外电子的轨道表示式：
9．下列说法中，错误的是
A．第二电离能是气态基态+1价阳离子失去一个电子所需要的最小能量
B．硫的第一电离能比磷的第一电离能小
C．在所有元素中，氟的第一电离能最大
D．某元素的第一电离能越小，表示在气态时该元素的原子越容易失去电子
10．“神舟十三号”飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品，拥有全部知识产权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期，分别位于第VA族和第IIIA族。下列说法不正确的是
A．原子半径
B．热稳定性
C．酸性：
D．的化学性质可能与相似
11．短周期主族元素的原子序数依次增大。是地壳中含量最高的元素，是金属元素且第一电离能比同周期相邻元素大，与同主族。下列有关说法不正确的是
A．电负性：B．离子半径：
C．Y位于元素周期表第三周期ⅡA族D．Z最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
12．有短周期A、B、C、D四种元素，A、B同周期，C、D同主族，已知A的阳离子与D的阴离子具有相同的电子层结构，B的阴离子和C的阴离子电子层结构相同，且C离子的核电荷数高于B离子，电负性顺序正确的是
A．A>B>C>DB．D>C>B>AC．C>D>B>AD．B>A>C>D
13．2017年5月9日，我国正式向社会发布113号、115号、117号、118号元素的中文名称。至此，全部完成了1～118号元素的中文命名。已知115号元素的中文名为“镆”，它有多种原子，如、等。下列说法正确的是
A．和的化学性质几乎相同
B．Mc位于周期表的第七周期第ⅥA族
C．基态Mc原子核外电子共占据7个能级
D．在周期表中，假设第八周期按照现有规则填满，则115号元素正下方的将是147号元素
14．W、X、Y、Z为是四种原子序数依次增大的短周期元素，这四种元素组成的化学式为的物质在有机合成中具有较高的应用价值。X元素的族序数是周期数的两倍，Y元素的电离能如下表所示，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同。下列说法正确的是
A．电负性：
B．原子半径：
C．在中，所有原子均满足八电子稳定结构
D．电解Y和Z组成的二元化合物的水溶液可得到Y和Z的单质
15．前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等，Z可与X形成、两种无色化合物，Y、W均满足最高能级的轨道处于半满状态，但Y的内层轨道全充满，W的成单电子数在前四周期元素中是最多的。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．、均为只含有极性键的极性分子
C．由X、Y、Z三种元素组成的物质一定为共价化合物
D．W元素属于元素周期表ds区的金属元素
16．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是地壳中含量最多的元素，X原子的电子数与Y、Z、W原子的最外层电子数之和相等。Y、Z原子的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，且X、Y可形成两种常见的离子化合物，且晶体中的阴阳离子个数比均为1∶2，下列说法不正确的是
A．工业上通常采用电解法制备Y和Z的单质
B．W和X形成的物质是酸性氧化物，能与水反应生成W的最高价含氧酸
C．与水反应的剧烈程度：Y>Z
D．简单离子半径大小：X>Y>Z
17．2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟()等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟是第五周期ⅢA族元素。下列说法正确的是
A．In与K处于同一周期B．的中子数与电子数的差值为66
C．碱性：D．原子半径：In>Al
18．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是
A．离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同
B．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
C．元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强X
D．W元素基态原子最外层电子的电子排布图为
二、非选择题(本题共5小题，共46分。)
19．前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，其相关性质如表所示：
请根据以上情况，回答下列问题：
(1)A元素在周期表中的位置为 ，其基态原子的价电子排布图为 。
(2)A、B、D三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。B、C、D三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)B和C可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物，写出此化合物与水反应的化学方程式 。
(4)E元素基态原子核外有 种运动状态不同的电子，该元素的简化电子排布式为 。
20．现有部分前四周期元素的性质或原子结构如下表：
(1)T在周期表中的位置为 ，基态的核外电子排布式为 ；T的单质在高温下与X的氢化物反应，其化学方程式为 。
(2)基态Z原子中，核外电子占据的最高能级的符号是 ，占据最高能级的电子的电子云形状为 。
(3)W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(4)在W、X的气态氢化物中，较稳定的是 。
21．（1）以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况．试判断，违反了泡利原理的是 ，违反了洪特规则的是 。
（2）某元素的激发态（不稳定状态）原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为 ；其最高价氧化物对应水化物的化学式是 。
（3）用符号“＞”“＜”或“=”表示下列各项关系。
①第一电离能：Na Mg，Mg Ca。
②电负性：O F，F Cl。
③能量高低：ns （n+1）s，ns np。
22．已知六种短周期元素的原子序数依次增大，的原子核内没有中子， A、D同主族，C、F同主族，A和B可形成5核10电子的阳离子，C与D形成的离子化合物中所有离子的电子数相同，E的最高价氧化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物 反应，试回答下列问题：
(1)E在元素周期表中的位置是 。
(2)写出A和B形成4核10电子分子的电子式是 。
(3)C、D、F的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(4)根据“对角线规则”，铍()的性质与上述六种元素中的 (填名称)相似，能溶于氢氧化钠溶液，生成Be与。请写出氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(5)A、C、D可形成多种二元化合物，下列说法不正确的是_______ (填字母)。
A．和中都含共价键
B．A、D可形成离子化合物
C．> 中阴阳离子个数比均为1：2
D．和均能溶于C，并发生化合反应
23．已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A原子的电子只有一种自旋取向，D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C处于同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C、F处于同一主族，B原子最外p能级上的电子处于半充满状态，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，E的最外层电子数比最内层电子数多1。元素H原子M能层为全充满状态，且核外只有一个未成对电子的某金属元素，回答下列问题：
(1)E元素基态原子的简化电子排布式为 。F元素基态原子的价电子排布图为 。
(2)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的化学式为 。离子半径：D+ (填“<”“>”或“=”)B3-。
(3)元素C的简单气态氢化物的沸点 (填“高于”或“低于”)元素F的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是 。
(4)元素C与氟元素相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是 (填序号字母)。
a.常温下氟气的颜色比C单质的颜色深 b.氟气与C的氢化物剧烈反应，产生C的单质
c.氟与C形成的化合物中C元素呈正价态 d.比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
(5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比为1∶1，X的电子式为 。试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式： 。
(6)E元素原子的第一电离能 镁(填“>”“<”或“=”)，镁燃烧时会产生耀眼的白光，原因是 。
(7)元素H的原子核外电子有 种空间运动状态，化合物HC在加热条件下容易转化为H2C，从原子结构的角度解释原因 。
A
B
C
D
A
2p能级电子半充满
B
与A同周期，且原子核外有2个未成对电子
C
基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子
D
其基态原子外围电子排布式为
E
前四周期元素中，E元素基态原子未成对电子数最多
元素编号
元素性质或原子结构
W
单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
X
基态原子的s轨道与p轨道电子数相等
Y
第三周期元素的简单离子中半径最小
Z
L层有三个未成对电子
T
该元素的正三价离子的3d能级为半充满
参考答案：
1．D
【详解】电子由能量较高的能级跃迁到能量较低能级时，以光的形式释放能量，氢原子发光、霓虹灯发光、燃放烟花等现象都是电子发生跃迁释放能量形成的，钠与水反应属于化学变化，与电子的跃迁没有直接关联，故选D。
2．D
【详解】A．2s2为4号元素Be，其为金属元素；
B．2s22p1为5号元素B，其为非金属元素，但非金属性比较弱；
C．3s23p4为16号元素S，其为非金属元素，且非金属性比较强；
D．2s22p5为9号元素F，其为非金属元素，且非金属性最强；
依据元素在周期表中的位置判断，以上元素中，非金属性F＞S＞B>Be，因此电负性最大的是F元素，故选D。
3．D
【分析】观察题中四种元素的电子排布图，对原子轨道容纳的电子数做出判断，根据洪特规则，可知电子在同一能级的不同轨道时，优先占据一个轨道，任一能级总是从s轨道开始，能层数目即为轨道能级数。
【详解】A． 由题给的四种元素原子的电子排布图可知，在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，符合泡利原理，故A正确；
B． 电子排在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，符合洪特规则，故B正确；
C． 任意能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，故C正确；
D． 原子核外电子运动的能层、能级、轨道都代表电子的运动状态，即使在一个原子轨道的2个电子，其自旋状态相反，故N原子中有7种电子运动状态，故D错误；
答案为D。
4．C
【详解】A．s区元素不一定是金属元素，还有非金属氢，故A错误；
B．p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如2p能级电子的能量小于3s能级的能量，故B错误；
C．是第ⅥA族元素，属于p区主族元素，故C正确；
D．同主族元素从上到下，原子半径递增，核对最外层电子吸引能力逐渐减弱，则金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱，故D错误；
故选C。
5．D
【详解】原子基态电子排布要符合构造原理，基态氟原子电子排布式为1s22s22p5，其他排布形式为激发态，氟原子有9个电子，故选项中属于氟原子激发态的电子排布式为1s22s22p43s1；
答案选D。
6．C
【详解】A．氮原子的价电子排布式是2s22p5，p电子处于半充满状态，较稳定，氧原子的价电子排布式是2s22p6，所以第一电离能大小：，A项错误；
B．同一周期，从左到右，元素电负性逐渐增大，所以碳的电负性小于氧元素，B项错误；
C．非金属性越强，其元素形成的简单氢化物越稳定，所以非金属性：O＞N，热稳定性，C项正确；
D．微粒半径大小比较的方法如下：电子层越多，半径越大，电子层数一样，核电荷数越大，半径越小。钠离子和氧离子的电子层数一样多，钠离子的核电荷数大，半径小，D项错误；
故答案选C。
7．D
【详解】
根据洪特规则特例，Cr的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1，A错误；根据洪特规则，As的4p轨道的三个电子应该分占不同轨道，且自旋方向相同，B错误；根据铁的电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2可知铁的原子结构示意图为，C错误；Mn的价电子排布式为3d54s2，由于原子失去电子时先失最外层电子，所以Mn2＋的价电子排布为3d5，价电子排布图为，D正确
8．C
【详解】
A．在原子结构示意图中，圆圈内的质子数应带“+”，则碳原子结构示意图为，A不正确；
B．原子核外电子排布时，需遵循洪特规则，所以基态铜原子()的价层电子排布式不是，而是3d104s1，B不正确；
C．氧原子的电子排布式为1s22s22p4，则核外能量最高的电子云为p电子云，形状为：，C正确；
D．碳原子核外电子排布为1s22s22p2，轨道表示式为，D不正确；
故选C。
9．C
【详解】A． 第二电离能是由+1价气态阳离子再失去一个电子形成+2价气态阳离子时所需的能量，故A正确；
B． 第三周期中P的外围电子排布为：3s23p3半满稳定，所以元素P的第一电离能比元素S的第一电离能大，故B正确；
C．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，同一族中元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以所有元素中，第一电离能最大的元素是He元素，故C错误；
D．电离能可以表示气态原子失去电子的难易程度，电离能越小，表示越容易失去电子，故D正确；
故选C。
10．C
【详解】A．同周期自左而右，原子半径减小，Ga和As位于同一周期，原子序数As>Ga，原子半径Ga>As；同主族自上而下原子半径增大，As在P的下一周期，原子半径As>P，所以原子半径Ga> As>P，A正确；
B．同主族自上而下非金属性减弱，非金属性N>P> As，非金属性越强，氢化物越稳定，所以热稳定性NH3> PH3> AsH3，B正确；
C．同周期自左而右，非金属性增强，非金属性S>P，同主族自上而下非金属性减弱，P> As，所以非金属性S>P>As，所以酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4，C错误；
D．镓(Ga)是第四周期IIIA族元素，与Al同族，与Al具有相似性质，氢氧化铝是两性氢氧化物，Ga金属性虽然比Al强，但可能具有两性，D正确；
故选C。
11．B
【分析】短周期主族元素的原子序数依次增大。是地壳中含量最高的元素为O，是金属元素且第一电离能比同周期相邻元素大说明Y为第三周期元素，为Mg，与同主族，Z为S，因为短周期主族元素的原子序数依次增大，W为Cl。
【详解】A．电负性O>S，A正确；
B．离子半径O2->Mg2+，B不正确；
C．Mg位于元素周期表第三周期ⅡA族，C正确；
D．S最高价氧化物对应水化物H2SO4的酸性比HClO4的弱，D正确；
故选B。
12．B
【详解】
根据题意可知A、B、C处于同一周期，且原子序数C>B>A，C、D处于同一主族，且C在D的下一周期。据此分析画出A、B、C、D在周期表中相对位置关系为，然后依据同周期、同主族元素电负性变化规律即可确定其电负性顺序：D>C>B>A
13．A
【详解】A． Mc 和 Mc 属于同一种元素，化学性质相同，A正确；
B．Mc为第115号元素，位于元素周期表的第七周期VA族，B错误；
C．Mc为第115号元素，[Rn]5f146d107s27p3，C错误；
D．按照现有规则，第八周期的元素种类数应为50种，则115号元素的正下方应为165号元素，D错误；
故选A。
14．B
【分析】X元素的族序数是周期数的两倍，X可能是C或S，因Y、Z的原子序数大于X，则X只能是C，结合Y元素的电离能可知Y最外层有2个电子IIA族元素，Y为Mg，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同，Z为VIIA族元素，Z为Cl，这四种元素组成的化学式为，可知W为H，据此分析解答。
【详解】A．电负性：Cl>H>Mg，故A错误；
B．原子半径：Mg>Cl>H，故B正确；
C．H原子不满足八电子稳定结构，故C错误；
D．电解氯化镁溶液时，阴极是氢离子放电生成氢气，得不到Mg，故D错误；
故选：B。
15．A
【分析】由基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等，推出X为H元素；Z可与X形成X2Z2、X2Z两种无色化合物，则Z为O元素，Y内层轨道全充满且最高级轨道半充满，且原子序数H【详解】A．同一周期从左到右第一电离能总趋势逐渐增大（但Ⅰ1(ⅡA)> Ⅰ1(ⅢA), Ⅰ1(ⅤA)> Ⅰ1(ⅥA)），同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故Ⅰ1满足N>O>H>Cr，即Y>Z>X>W，A正确；
B．X2Z2为H2O2，含有非极性键，B错误；
C．由X、Y、Z三种元素组成的物质可以是硝酸铵，为离子化合物，C错误；
D．W元素为Cr，其价层电子排布式为3d54s1，属于d区元素(ds区元素d轨道全充满)，D错误；
答案选A。
16．B
【分析】由题意可知 X 是壳中含量最多的元素可知X为O，X、Y可形成两种常见的离子化合物，且晶体中的阴阳离子个数比均为1∶2，可知 Y 为 Na，两种化分物分别为NaO和Na2O2，结合已知X原子的电子数与Y、Z、W原子的最外层电子数之和相等，Y、Z原子的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，可得Z元素最外层电子数为3，W元素最外层电子数为4，则Z元素为 Al ， W 元素为 Si 。
【详解】A．工业上常采用电解熔融氧化钠的方式制备 Na ，电解氧化铝的方式制备 Al ，故 A 正确；
B．W 和 X形成的SiO2是酸性氧化物，可与碱反应生成盐和水： SiO2+2NaOH= +H2O，但 SiO2不溶于水也不能和水反应，B错误；
C．Na 的最外层只有一个电子，具有强还原性，与水反应剧烈 ，Al常温下与水很难反应，故 C 正确；
D．O2-，Na+，Al3+其核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径关系为：O2-> Na+> Al3+ D 正确；
故本题选 B。
17．D
【详解】A．根据原子核外电子排布规则，该原子结构示意图为，因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族，故A不符合题意；
B．质量数＝质子数+中子数，元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数，因此该原子的质子数=电子数=49，中子数为115-49=66，所以中子数与电子数之差为66-49=17，故B不符合题意；
C．Al位于元素周期表的三周期IIIA族，In位于元素周期表第五周期IIIA族，同主族由上而下，金属性增强，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，因此碱性：，故C不符合题意；
D．Al位于元素周期表的三周期IIIA族，In位于元素周期表第五周期IIIA族，同主族元素的原子，从上到下，电子层数逐渐增多，半径逐渐增大，因此原子半径In＞Al，故D符合题意；
故选D。
18．B
【分析】根据表格可知，最后一列为0族，所以X为第二周期第VA族元素，为N元素，以此类推，Y为O，Z为Al，W为S，Q为Cl。
【详解】A．O2-和Al3+核外电子数都是10，核外电子排布相同，A错误；
B．X最高正价为+5，Z的最高正价为+3，数值之和为8，B正确；
C．W对应的H2SO4，Q对应的为HClO4，非金属性越强，酸性越强，所以Q强于X，C错误；
D．S的核外电子排布应该遵循一个轨道最多容纳两个电子，且自旋相反，所给图中违背了泡利不相容原理，D错误；
故答案选B。
19．(1) 第二周期ⅤA族； ；
(2) N＞O＞S； ；
(3)；
(4) 24； [Ar]3d54s1；
【分析】根据A的2p能级电子半充满，则A为N，B与A同周期，且原子序数增大和原子核外有2个未成对电子，则B为O，C基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子，则电子排布式为1s22s22p63s1，C为Na，D的基态原子外围电子排布式为，则n-1=2，n=3，D为S，E为前四周期元素中基态原子未成对电子数最多，则E为Cr。
【详解】（1）N元素在周期表中的位置为第二周期ⅤA族，基态原子的价电子排布图为；
（2）N为2p3半满较稳定结构，则N、O、S三种元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞S，硫和氧同主族，从上到下简单离子半径增大，钠离子和氧离子电子层结构相同，钠离子核电荷大半径小，则三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为；
（3）O和Na可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物是Na2O2，与水反应的化学方程式为；
（4）元素核外每一个电子的运动状态都不相同，24Cr元素基态原子核外有24个电子，则有24种运动状态不同的电子，其简化电子排布式为[Ar]3d54s1；
20．(1) 第四周期Ⅷ族 1s22s22p63s23p63d6 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑
(2) 2p 哑铃形
(3)O2->F->Al3+
(4)HF
【分析】有部分前四周期元素，W单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性，W为氟；X基态原子的s轨道与p轨道电子数相等，X为氧；Y第三周期元素的简单离子中半径最小，为铝；Z 的L层有三个未成对电子，为氮；T元素的正三价离子的3d能级为半充满，为铁；
【详解】（1）T为铁，在周期表中的位置为第四周期Ⅷ族，基态为铁原子失去2个电子形成的，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6；铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑；
（2）基态氮原子中，核外电子占据的最高能级的符号是2p，2p电子的电子云形状为哑铃形；
（3）电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是O2->F->Al3+；
（4）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则在W、X的气态氢化物中，较稳定的是HF。
21． ② ③ 1s22s22p63s23p4 H2SO4 ＜ ＞ ＜ ＞ ＜ ＜
【详解】（1）泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子，所以违反泡利不相容原理的是②；洪特规则是指在同一个电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋方向相同，因此违反洪特规则的有③；
（2）根据激发态原子核外电子排布式知该元素核外有16个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4，该元素是S元素，S元素最外层有6个电子，其最高化合价是+6价，其最高价氧化物对应的水化物是硫酸，其化学式为H2SO4；
（3）①同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族元素大于相邻元素，同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以第一电离能：Na＜Mg，Mg＞Ca；
②同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性：O＜F，F＞Cl；
③电子的能层越大其能量越高，同一能层的电子，按s、p、d能量逐渐增大，所以能量高低：ns＜（n+1）s，ns＜np。
22．(1)第三周期IIIA族
(2)
(3)S2- >O2->Na+
(4) 铝 Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
(5)D
【分析】短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，A的原子核内没有中子，则A为H元素；A和B可形成5核10电子的阳离子，该阳离子为铵根离子，则B为N元素；A、D同主族，则D为Na元素；C与D形成的离子化合物D2C中所有离子的电子数相同，则C为O元素；C、F同主族，则F为S元素；E的最高价氧化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物反应，则E为Al元素。
【详解】（1）经分析E为Al元素，铝元素的原子序数为13，位于元素周期表第三周期第IIIA族，故答案为：第三周期IIIA族；
（2）经分析A为H元素，B为N元素，A和B形成4核10电子分子，则该分子是NH3，该分子的电子式是；
（3）经分析C、D、F的简单离子应分别是指O2-、Na+、S2-，O2-和Na+核外电子排布完全相同，核电荷数越大，半径反而越小，核电荷数ONa+，O2-和Na+核外都有2个电子层，S2-有3个电子层，电子层数越多半径越大，则三种离子的离子半径由大到小的顺序为S2- >O2->Na+；
（4）根据“对角线规则”，铍(Be)的性质与元素周期表右下角的Al性质相似，氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应生成Na2BeO2和水，反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O，故答案为：铝；Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；
（5）A．经分析A、C、D分别是指H、O、Na三种元素，则A2C2和D2C2，分别是指H2O2和Na2O2，H2O2是共价化合物，Na2O2是离子化合物，但过氧根离子内含有共价键，则两种化合物中都含有共价键，A正确；
B．A、D是指H、Na两种元素，A、D形成的化合物氢化钠是离子化合物，B正确；
C．D2C、D2C2分别是指Na2O和Na2O2，它们的阴阳离子个数比均为1：2，C正确；
D．D2C、D2C2分别是指Na2O和Na2O2，A2C是指H2O，Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气，该反应不属于化合反应，D错误；
故选D。
23．(1) [Ne]3s23p1
(2) HClO4 ＜
(3) 高于 水分子之间存在分子间氢键
(4) F bc
(5) Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O
(6) ＜ 激发态的镁的电子从高能级向低能级跃迁时释放的能量以光的形势呈现
(7) 15 CuO中铜的价层电子排布为3d9，Cu2O中铜的价层电子排布为3d10，3d10为全充满的稳定结构，所以在高温时能生成Cu2O
【分析】已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A原子的电子只有一种自旋取向，为氢；B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C处于同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，B原子最外p能级上的电子处于半充满状态，B为氮；C的最外层电子数是内层电子数的3倍，C为氧；C、F处于同一主族，F为硫，则G为氯元素；D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，则D为钠；E的最外层电子数比最内层电子数多1，为13号元素铝；元素H原子M能层为全充满状态，且核外只有一个未成对电子的某金属元素，则价层电子排布为3d104s1，为铜；
【详解】（1）由分析可知，E为13号铝元素，基态原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p1。F为16号元素硫元素，基态原子的价电子排布图为 。
（2）根据非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性氯大于硫，其最高价氧化物对应水化物的酸性较强的为HClO4；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；离子半径：D+（3）水分子间可以形成氢键导致沸点升高，故元素C的简单气态氢化物的沸点高于元素F的简单气态氢化物的沸点；
（4）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，氧元素与氟元素相比，非金属性较强的是氟元素；
a．颜色不是判断非金属性强弱的依据，a错误；
b．氟气与氧的氢化物剧烈反应，产生氧气，说明氟得到电子能力更强，非金属性更强，b正确；
c．氟与氧形成的化合物中氧元素呈正价态，说明电子偏向氟，氟得到电子能力更强，非金属性更强，c正确；
d．应该比较得失电子难易程度，而不是比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目，d错误；
故选bc；
（5）X分子中A、C原子个数比为1∶1，X为过氧化氢，过氧化氢为共价化合物，电子式为 。过氧化氢具有强氧化性，Cu、稀硫酸与过氧化氢反应制备硫酸铜的离子方程式为：Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O；
（6）同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是镁原子价电子为3s2全满稳定状态，电离能较大，故Al的第一电离能比Mg小；镁燃烧时会产生耀眼的白光，原因是激发态的镁的电子从高能级向低能级跃迁时释放的能量以光的形式呈现；
（7）把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数；铜为29号元素，基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，则原子核外电子有15种空间运动状态；CuO中铜的价层电子排布为3d9，Cu2O中铜的价层电子排布为3d10，3d10为全充满的稳定结构，所以在高温时CuO能转化生成Cu2O。
时间：75分钟，满分：100分
一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。)
1．下列现象与电子的跃迁没有直接关联的是
A．氢原子发光B．霓虹灯发光C．燃放烟花D．钠与水剧烈反应
2．下列是原子基态的最外层电子排布，其电负性最大的是
A．2s2B．2s22p 1C．3s23p4D．2s22p5
3．下面是第二周期部分元素基态原子的电子排布图，据此下列说法错误的是
A．每个原子轨道里最多只能容纳2个电子
B．电子排在同一能级时，总是优先单独占据一个轨道
C．每个能层所具有的能级数等于能层的序数(n)
D．N原子中有5种电子运动状态
4．下列说法中，正确的是
A．s区元素全部是金属元素
B．p能级电子能量一定高于s能级电子能量
C．属于p区主族元素
D．第VIIA族元素从上到下，非金属性依次增强
5．氟原子激发态的电子排布式有
A．1s22s22p33p1B．1s22s22p43d2C．1s22s12p5D．1s22s22p43s1
6．有反应。下列说法正确的是
A．第一电离能大小：B．电负性大小：
C．热稳定性：D．离子半径：
7．下列有关电子排布式、原子结构示意图以及电子排布图正确的是
A．Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2B．As的价电子排布图：
C．Fe的原子结构示意图：D．Mn2+的价电子排布图：
8．下列描述原子结构的化学用语正确的是
A．碳原子结构示意图：
B．基态铜原子()的价层电子排布式：
C．氧原子核外能量最高的电子云的形状：
D．碳原子核外电子的轨道表示式：
9．下列说法中，错误的是
A．第二电离能是气态基态+1价阳离子失去一个电子所需要的最小能量
B．硫的第一电离能比磷的第一电离能小
C．在所有元素中，氟的第一电离能最大
D．某元素的第一电离能越小，表示在气态时该元素的原子越容易失去电子
10．“神舟十三号”飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品，拥有全部知识产权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期，分别位于第VA族和第IIIA族。下列说法不正确的是
A．原子半径
B．热稳定性
C．酸性：
D．的化学性质可能与相似
11．短周期主族元素的原子序数依次增大。是地壳中含量最高的元素，是金属元素且第一电离能比同周期相邻元素大，与同主族。下列有关说法不正确的是
A．电负性：B．离子半径：
C．Y位于元素周期表第三周期ⅡA族D．Z最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
12．有短周期A、B、C、D四种元素，A、B同周期，C、D同主族，已知A的阳离子与D的阴离子具有相同的电子层结构，B的阴离子和C的阴离子电子层结构相同，且C离子的核电荷数高于B离子，电负性顺序正确的是
A．A>B>C>DB．D>C>B>AC．C>D>B>AD．B>A>C>D
13．2017年5月9日，我国正式向社会发布113号、115号、117号、118号元素的中文名称。至此，全部完成了1～118号元素的中文命名。已知115号元素的中文名为“镆”，它有多种原子，如、等。下列说法正确的是
A．和的化学性质几乎相同
B．Mc位于周期表的第七周期第ⅥA族
C．基态Mc原子核外电子共占据7个能级
D．在周期表中，假设第八周期按照现有规则填满，则115号元素正下方的将是147号元素
14．W、X、Y、Z为是四种原子序数依次增大的短周期元素，这四种元素组成的化学式为的物质在有机合成中具有较高的应用价值。X元素的族序数是周期数的两倍，Y元素的电离能如下表所示，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同。下列说法正确的是
A．电负性：
B．原子半径：
C．在中，所有原子均满足八电子稳定结构
D．电解Y和Z组成的二元化合物的水溶液可得到Y和Z的单质
15．前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等，Z可与X形成、两种无色化合物，Y、W均满足最高能级的轨道处于半满状态，但Y的内层轨道全充满，W的成单电子数在前四周期元素中是最多的。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．、均为只含有极性键的极性分子
C．由X、Y、Z三种元素组成的物质一定为共价化合物
D．W元素属于元素周期表ds区的金属元素
16．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是地壳中含量最多的元素，X原子的电子数与Y、Z、W原子的最外层电子数之和相等。Y、Z原子的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，且X、Y可形成两种常见的离子化合物，且晶体中的阴阳离子个数比均为1∶2，下列说法不正确的是
A．工业上通常采用电解法制备Y和Z的单质
B．W和X形成的物质是酸性氧化物，能与水反应生成W的最高价含氧酸
C．与水反应的剧烈程度：Y>Z
D．简单离子半径大小：X>Y>Z
17．2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟()等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟是第五周期ⅢA族元素。下列说法正确的是
A．In与K处于同一周期B．的中子数与电子数的差值为66
C．碱性：D．原子半径：In>Al
18．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是
A．离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同
B．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8
C．元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强X
D．W元素基态原子最外层电子的电子排布图为
二、非选择题(本题共5小题，共46分。)
19．前四周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，其相关性质如表所示：
请根据以上情况，回答下列问题：
(1)A元素在周期表中的位置为 ，其基态原子的价电子排布图为 。
(2)A、B、D三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。B、C、D三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)B和C可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物，写出此化合物与水反应的化学方程式 。
(4)E元素基态原子核外有 种运动状态不同的电子，该元素的简化电子排布式为 。
20．现有部分前四周期元素的性质或原子结构如下表：
(1)T在周期表中的位置为 ，基态的核外电子排布式为 ；T的单质在高温下与X的氢化物反应，其化学方程式为 。
(2)基态Z原子中，核外电子占据的最高能级的符号是 ，占据最高能级的电子的电子云形状为 。
(3)W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(4)在W、X的气态氢化物中，较稳定的是 。
21．（1）以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况．试判断，违反了泡利原理的是 ，违反了洪特规则的是 。
（2）某元素的激发态（不稳定状态）原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为 ；其最高价氧化物对应水化物的化学式是 。
（3）用符号“＞”“＜”或“=”表示下列各项关系。
①第一电离能：Na Mg，Mg Ca。
②电负性：O F，F Cl。
③能量高低：ns （n+1）s，ns np。
22．已知六种短周期元素的原子序数依次增大，的原子核内没有中子， A、D同主族，C、F同主族，A和B可形成5核10电子的阳离子，C与D形成的离子化合物中所有离子的电子数相同，E的最高价氧化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物 反应，试回答下列问题：
(1)E在元素周期表中的位置是 。
(2)写出A和B形成4核10电子分子的电子式是 。
(3)C、D、F的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(4)根据“对角线规则”，铍()的性质与上述六种元素中的 (填名称)相似，能溶于氢氧化钠溶液，生成Be与。请写出氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(5)A、C、D可形成多种二元化合物，下列说法不正确的是_______ (填字母)。
A．和中都含共价键
B．A、D可形成离子化合物
C．> 中阴阳离子个数比均为1：2
D．和均能溶于C，并发生化合反应
23．已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A原子的电子只有一种自旋取向，D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C处于同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C、F处于同一主族，B原子最外p能级上的电子处于半充满状态，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，E的最外层电子数比最内层电子数多1。元素H原子M能层为全充满状态，且核外只有一个未成对电子的某金属元素，回答下列问题：
(1)E元素基态原子的简化电子排布式为 。F元素基态原子的价电子排布图为 。
(2)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的化学式为 。离子半径：D+ (填“<”“>”或“=”)B3-。
(3)元素C的简单气态氢化物的沸点 (填“高于”或“低于”)元素F的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是 。
(4)元素C与氟元素相比，非金属性较强的是 (用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是 (填序号字母)。
a.常温下氟气的颜色比C单质的颜色深 b.氟气与C的氢化物剧烈反应，产生C的单质
c.氟与C形成的化合物中C元素呈正价态 d.比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
(5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比为1∶1，X的电子式为 。试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式： 。
(6)E元素原子的第一电离能 镁(填“>”“<”或“=”)，镁燃烧时会产生耀眼的白光，原因是 。
(7)元素H的原子核外电子有 种空间运动状态，化合物HC在加热条件下容易转化为H2C，从原子结构的角度解释原因 。
A
B
C
D
A
2p能级电子半充满
B
与A同周期，且原子核外有2个未成对电子
C
基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子
D
其基态原子外围电子排布式为
E
前四周期元素中，E元素基态原子未成对电子数最多
元素编号
元素性质或原子结构
W
单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
X
基态原子的s轨道与p轨道电子数相等
Y
第三周期元素的简单离子中半径最小
Z
L层有三个未成对电子
T
该元素的正三价离子的3d能级为半充满
参考答案：
1．D
【详解】电子由能量较高的能级跃迁到能量较低能级时，以光的形式释放能量，氢原子发光、霓虹灯发光、燃放烟花等现象都是电子发生跃迁释放能量形成的，钠与水反应属于化学变化，与电子的跃迁没有直接关联，故选D。
2．D
【详解】A．2s2为4号元素Be，其为金属元素；
B．2s22p1为5号元素B，其为非金属元素，但非金属性比较弱；
C．3s23p4为16号元素S，其为非金属元素，且非金属性比较强；
D．2s22p5为9号元素F，其为非金属元素，且非金属性最强；
依据元素在周期表中的位置判断，以上元素中，非金属性F＞S＞B>Be，因此电负性最大的是F元素，故选D。
3．D
【分析】观察题中四种元素的电子排布图，对原子轨道容纳的电子数做出判断，根据洪特规则，可知电子在同一能级的不同轨道时，优先占据一个轨道，任一能级总是从s轨道开始，能层数目即为轨道能级数。
【详解】A． 由题给的四种元素原子的电子排布图可知，在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，符合泡利原理，故A正确；
B． 电子排在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，符合洪特规则，故B正确；
C． 任意能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数，故C正确；
D． 原子核外电子运动的能层、能级、轨道都代表电子的运动状态，即使在一个原子轨道的2个电子，其自旋状态相反，故N原子中有7种电子运动状态，故D错误；
答案为D。
4．C
【详解】A．s区元素不一定是金属元素，还有非金属氢，故A错误；
B．p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如2p能级电子的能量小于3s能级的能量，故B错误；
C．是第ⅥA族元素，属于p区主族元素，故C正确；
D．同主族元素从上到下，原子半径递增，核对最外层电子吸引能力逐渐减弱，则金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱，故D错误；
故选C。
5．D
【详解】原子基态电子排布要符合构造原理，基态氟原子电子排布式为1s22s22p5，其他排布形式为激发态，氟原子有9个电子，故选项中属于氟原子激发态的电子排布式为1s22s22p43s1；
答案选D。
6．C
【详解】A．氮原子的价电子排布式是2s22p5，p电子处于半充满状态，较稳定，氧原子的价电子排布式是2s22p6，所以第一电离能大小：，A项错误；
B．同一周期，从左到右，元素电负性逐渐增大，所以碳的电负性小于氧元素，B项错误；
C．非金属性越强，其元素形成的简单氢化物越稳定，所以非金属性：O＞N，热稳定性，C项正确；
D．微粒半径大小比较的方法如下：电子层越多，半径越大，电子层数一样，核电荷数越大，半径越小。钠离子和氧离子的电子层数一样多，钠离子的核电荷数大，半径小，D项错误；
故答案选C。
7．D
【详解】
根据洪特规则特例，Cr的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1，A错误；根据洪特规则，As的4p轨道的三个电子应该分占不同轨道，且自旋方向相同，B错误；根据铁的电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2可知铁的原子结构示意图为，C错误；Mn的价电子排布式为3d54s2，由于原子失去电子时先失最外层电子，所以Mn2＋的价电子排布为3d5，价电子排布图为，D正确
8．C
【详解】
A．在原子结构示意图中，圆圈内的质子数应带“+”，则碳原子结构示意图为，A不正确；
B．原子核外电子排布时，需遵循洪特规则，所以基态铜原子()的价层电子排布式不是，而是3d104s1，B不正确；
C．氧原子的电子排布式为1s22s22p4，则核外能量最高的电子云为p电子云，形状为：，C正确；
D．碳原子核外电子排布为1s22s22p2，轨道表示式为，D不正确；
故选C。
9．C
【详解】A． 第二电离能是由+1价气态阳离子再失去一个电子形成+2价气态阳离子时所需的能量，故A正确；
B． 第三周期中P的外围电子排布为：3s23p3半满稳定，所以元素P的第一电离能比元素S的第一电离能大，故B正确；
C．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，同一族中元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以所有元素中，第一电离能最大的元素是He元素，故C错误；
D．电离能可以表示气态原子失去电子的难易程度，电离能越小，表示越容易失去电子，故D正确；
故选C。
10．C
【详解】A．同周期自左而右，原子半径减小，Ga和As位于同一周期，原子序数As>Ga，原子半径Ga>As；同主族自上而下原子半径增大，As在P的下一周期，原子半径As>P，所以原子半径Ga> As>P，A正确；
B．同主族自上而下非金属性减弱，非金属性N>P> As，非金属性越强，氢化物越稳定，所以热稳定性NH3> PH3> AsH3，B正确；
C．同周期自左而右，非金属性增强，非金属性S>P，同主族自上而下非金属性减弱，P> As，所以非金属性S>P>As，所以酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4，C错误；
D．镓(Ga)是第四周期IIIA族元素，与Al同族，与Al具有相似性质，氢氧化铝是两性氢氧化物，Ga金属性虽然比Al强，但可能具有两性，D正确；
故选C。
11．B
【分析】短周期主族元素的原子序数依次增大。是地壳中含量最高的元素为O，是金属元素且第一电离能比同周期相邻元素大说明Y为第三周期元素，为Mg，与同主族，Z为S，因为短周期主族元素的原子序数依次增大，W为Cl。
【详解】A．电负性O>S，A正确；
B．离子半径O2->Mg2+，B不正确；
C．Mg位于元素周期表第三周期ⅡA族，C正确；
D．S最高价氧化物对应水化物H2SO4的酸性比HClO4的弱，D正确；
故选B。
12．B
【详解】
根据题意可知A、B、C处于同一周期，且原子序数C>B>A，C、D处于同一主族，且C在D的下一周期。据此分析画出A、B、C、D在周期表中相对位置关系为，然后依据同周期、同主族元素电负性变化规律即可确定其电负性顺序：D>C>B>A
13．A
【详解】A． Mc 和 Mc 属于同一种元素，化学性质相同，A正确；
B．Mc为第115号元素，位于元素周期表的第七周期VA族，B错误；
C．Mc为第115号元素，[Rn]5f146d107s27p3，C错误；
D．按照现有规则，第八周期的元素种类数应为50种，则115号元素的正下方应为165号元素，D错误；
故选A。
14．B
【分析】X元素的族序数是周期数的两倍，X可能是C或S，因Y、Z的原子序数大于X，则X只能是C，结合Y元素的电离能可知Y最外层有2个电子IIA族元素，Y为Mg，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同，Z为VIIA族元素，Z为Cl，这四种元素组成的化学式为，可知W为H，据此分析解答。
【详解】A．电负性：Cl>H>Mg，故A错误；
B．原子半径：Mg>Cl>H，故B正确；
C．H原子不满足八电子稳定结构，故C错误；
D．电解氯化镁溶液时，阴极是氢离子放电生成氢气，得不到Mg，故D错误；
故选：B。
15．A
【分析】由基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等，推出X为H元素；Z可与X形成X2Z2、X2Z两种无色化合物，则Z为O元素，Y内层轨道全充满且最高级轨道半充满，且原子序数H
B．X2Z2为H2O2，含有非极性键，B错误；
C．由X、Y、Z三种元素组成的物质可以是硝酸铵，为离子化合物，C错误；
D．W元素为Cr，其价层电子排布式为3d54s1，属于d区元素(ds区元素d轨道全充满)，D错误；
答案选A。
16．B
【分析】由题意可知 X 是壳中含量最多的元素可知X为O，X、Y可形成两种常见的离子化合物，且晶体中的阴阳离子个数比均为1∶2，可知 Y 为 Na，两种化分物分别为NaO和Na2O2，结合已知X原子的电子数与Y、Z、W原子的最外层电子数之和相等，Y、Z原子的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，可得Z元素最外层电子数为3，W元素最外层电子数为4，则Z元素为 Al ， W 元素为 Si 。
【详解】A．工业上常采用电解熔融氧化钠的方式制备 Na ，电解氧化铝的方式制备 Al ，故 A 正确；
B．W 和 X形成的SiO2是酸性氧化物，可与碱反应生成盐和水： SiO2+2NaOH= +H2O，但 SiO2不溶于水也不能和水反应，B错误；
C．Na 的最外层只有一个电子，具有强还原性，与水反应剧烈 ，Al常温下与水很难反应，故 C 正确；
D．O2-，Na+，Al3+其核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径关系为：O2-> Na+> Al3+ D 正确；
故本题选 B。
17．D
【详解】A．根据原子核外电子排布规则，该原子结构示意图为，因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族，故A不符合题意；
B．质量数＝质子数+中子数，元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数，因此该原子的质子数=电子数=49，中子数为115-49=66，所以中子数与电子数之差为66-49=17，故B不符合题意；
C．Al位于元素周期表的三周期IIIA族，In位于元素周期表第五周期IIIA族，同主族由上而下，金属性增强，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，因此碱性：，故C不符合题意；
D．Al位于元素周期表的三周期IIIA族，In位于元素周期表第五周期IIIA族，同主族元素的原子，从上到下，电子层数逐渐增多，半径逐渐增大，因此原子半径In＞Al，故D符合题意；
故选D。
18．B
【分析】根据表格可知，最后一列为0族，所以X为第二周期第VA族元素，为N元素，以此类推，Y为O，Z为Al，W为S，Q为Cl。
【详解】A．O2-和Al3+核外电子数都是10，核外电子排布相同，A错误；
B．X最高正价为+5，Z的最高正价为+3，数值之和为8，B正确；
C．W对应的H2SO4，Q对应的为HClO4，非金属性越强，酸性越强，所以Q强于X，C错误；
D．S的核外电子排布应该遵循一个轨道最多容纳两个电子，且自旋相反，所给图中违背了泡利不相容原理，D错误；
故答案选B。
19．(1) 第二周期ⅤA族； ；
(2) N＞O＞S； ；
(3)；
(4) 24； [Ar]3d54s1；
【分析】根据A的2p能级电子半充满，则A为N，B与A同周期，且原子序数增大和原子核外有2个未成对电子，则B为O，C基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子，则电子排布式为1s22s22p63s1，C为Na，D的基态原子外围电子排布式为，则n-1=2，n=3，D为S，E为前四周期元素中基态原子未成对电子数最多，则E为Cr。
【详解】（1）N元素在周期表中的位置为第二周期ⅤA族，基态原子的价电子排布图为；
（2）N为2p3半满较稳定结构，则N、O、S三种元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞S，硫和氧同主族，从上到下简单离子半径增大，钠离子和氧离子电子层结构相同，钠离子核电荷大半径小，则三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为；
（3）O和Na可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物是Na2O2，与水反应的化学方程式为；
（4）元素核外每一个电子的运动状态都不相同，24Cr元素基态原子核外有24个电子，则有24种运动状态不同的电子，其简化电子排布式为[Ar]3d54s1；
20．(1) 第四周期Ⅷ族 1s22s22p63s23p63d6 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑
(2) 2p 哑铃形
(3)O2->F->Al3+
(4)HF
【分析】有部分前四周期元素，W单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性，W为氟；X基态原子的s轨道与p轨道电子数相等，X为氧；Y第三周期元素的简单离子中半径最小，为铝；Z 的L层有三个未成对电子，为氮；T元素的正三价离子的3d能级为半充满，为铁；
【详解】（1）T为铁，在周期表中的位置为第四周期Ⅷ族，基态为铁原子失去2个电子形成的，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6；铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑；
（2）基态氮原子中，核外电子占据的最高能级的符号是2p，2p电子的电子云形状为哑铃形；
（3）电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是O2->F->Al3+；
（4）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，根据非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，则在W、X的气态氢化物中，较稳定的是HF。
21． ② ③ 1s22s22p63s23p4 H2SO4 ＜ ＞ ＜ ＞ ＜ ＜
【详解】（1）泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子，所以违反泡利不相容原理的是②；洪特规则是指在同一个电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋方向相同，因此违反洪特规则的有③；
（2）根据激发态原子核外电子排布式知该元素核外有16个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4，该元素是S元素，S元素最外层有6个电子，其最高化合价是+6价，其最高价氧化物对应的水化物是硫酸，其化学式为H2SO4；
（3）①同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族元素大于相邻元素，同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以第一电离能：Na＜Mg，Mg＞Ca；
②同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性：O＜F，F＞Cl；
③电子的能层越大其能量越高，同一能层的电子，按s、p、d能量逐渐增大，所以能量高低：ns＜（n+1）s，ns＜np。
22．(1)第三周期IIIA族
(2)
(3)S2- >O2->Na+
(4) 铝 Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
(5)D
【分析】短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大，A的原子核内没有中子，则A为H元素；A和B可形成5核10电子的阳离子，该阳离子为铵根离子，则B为N元素；A、D同主族，则D为Na元素；C与D形成的离子化合物D2C中所有离子的电子数相同，则C为O元素；C、F同主族，则F为S元素；E的最高价氧化物的水化物可与D、F的最高价氧化物的水化物反应，则E为Al元素。
【详解】（1）经分析E为Al元素，铝元素的原子序数为13，位于元素周期表第三周期第IIIA族，故答案为：第三周期IIIA族；
（2）经分析A为H元素，B为N元素，A和B形成4核10电子分子，则该分子是NH3，该分子的电子式是；
（3）经分析C、D、F的简单离子应分别是指O2-、Na+、S2-，O2-和Na+核外电子排布完全相同，核电荷数越大，半径反而越小，核电荷数O
（4）根据“对角线规则”，铍(Be)的性质与元素周期表右下角的Al性质相似，氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应生成Na2BeO2和水，反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O，故答案为：铝；Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；
（5）A．经分析A、C、D分别是指H、O、Na三种元素，则A2C2和D2C2，分别是指H2O2和Na2O2，H2O2是共价化合物，Na2O2是离子化合物，但过氧根离子内含有共价键，则两种化合物中都含有共价键，A正确；
B．A、D是指H、Na两种元素，A、D形成的化合物氢化钠是离子化合物，B正确；
C．D2C、D2C2分别是指Na2O和Na2O2，它们的阴阳离子个数比均为1：2，C正确；
D．D2C、D2C2分别是指Na2O和Na2O2，A2C是指H2O，Na2O2与H2O反应生成氢氧化钠和氧气，该反应不属于化合反应，D错误；
故选D。
23．(1) [Ne]3s23p1
(2) HClO4 ＜
(3) 高于 水分子之间存在分子间氢键
(4) F bc
(5) Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O
(6) ＜ 激发态的镁的电子从高能级向低能级跃迁时释放的能量以光的形势呈现
(7) 15 CuO中铜的价层电子排布为3d9，Cu2O中铜的价层电子排布为3d10，3d10为全充满的稳定结构，所以在高温时能生成Cu2O
【分析】已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A原子的电子只有一种自旋取向，为氢；B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C处于同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，B原子最外p能级上的电子处于半充满状态，B为氮；C的最外层电子数是内层电子数的3倍，C为氧；C、F处于同一主族，F为硫，则G为氯元素；D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，则D为钠；E的最外层电子数比最内层电子数多1，为13号元素铝；元素H原子M能层为全充满状态，且核外只有一个未成对电子的某金属元素，则价层电子排布为3d104s1，为铜；
【详解】（1）由分析可知，E为13号铝元素，基态原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p1。F为16号元素硫元素，基态原子的价电子排布图为 。
（2）根据非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性氯大于硫，其最高价氧化物对应水化物的酸性较强的为HClO4；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；离子半径：D+
（4）同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，氧元素与氟元素相比，非金属性较强的是氟元素；
a．颜色不是判断非金属性强弱的依据，a错误；
b．氟气与氧的氢化物剧烈反应，产生氧气，说明氟得到电子能力更强，非金属性更强，b正确；
c．氟与氧形成的化合物中氧元素呈正价态，说明电子偏向氟，氟得到电子能力更强，非金属性更强，c正确；
d．应该比较得失电子难易程度，而不是比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目，d错误；
故选bc；
（5）X分子中A、C原子个数比为1∶1，X为过氧化氢，过氧化氢为共价化合物，电子式为 。过氧化氢具有强氧化性，Cu、稀硫酸与过氧化氢反应制备硫酸铜的离子方程式为：Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O；
（6）同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是镁原子价电子为3s2全满稳定状态，电离能较大，故Al的第一电离能比Mg小；镁燃烧时会产生耀眼的白光，原因是激发态的镁的电子从高能级向低能级跃迁时释放的能量以光的形式呈现；
（7）把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数；铜为29号元素，基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，则原子核外电子有15种空间运动状态；CuO中铜的价层电子排布为3d9，Cu2O中铜的价层电子排布为3d10，3d10为全充满的稳定结构，所以在高温时CuO能转化生成Cu2O。
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