选择性必修2第1节 原子结构模型课后复习题

这是一份选择性必修2第1节 原子结构模型课后复习题，共10页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1. 下列说法中，正确的是( )
A. 处于最低能量的原子叫做基态原子
B. 3p2表示3p能级有两个轨道
C. 同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
2. 如图是s能级和p能级的原子轨道图，下列说法正确的是
A. s能级和p能级的原子轨道形状相同B. 每个p能级都有6个原子轨道
C. s能级的原子轨道半径与能层序数有关D. 钠原子电子分布在11个原子轨道上
3. 某原子核外共有15个不同运动状态的电子，以下说法正确的( )
A. 该基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p23d1
B. 原子中所有的电子占有3个能级，9个轨道
C. 该元素的最高价氧化物对应的水化物为两性氢氧化物
D. 基态原子中能量最高的电子的电子云轮廓图为哑铃形
4. 下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是( )
A. N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子
B. 在K能层中，有自旋相反的两条轨道
C. s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在纺锤形曲面上运动
D. 电子云的轮廓图称为原子轨道，不同原子的1s能级能量相同
5. 某原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则下列说法错误的是( )
A. 该原子核外电子共占据5个轨道B. 该原子核外电子共有16种运动状态
C. 该原子核外电子共占据三个能层D. 该原子核外电子共占据五个能级
6. 下列叙述中，不正确的是( )
A. 在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析
B. 3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有两个未成对电子的原子，对应为同一元素
C. 电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述
D. p轨道电子云形状是哑铃形
7. 下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是( )
A. N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子
B. 在K能层中，有自旋相反的两条轨道
C. s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在纺锤形曲面上运动
D. 电子云直观地表示原子核外电子数目
8. 下列叙述中，正确的是。( )
A. s、p、d能级所含有的原子轨道数分别为1、3、5
B. 各电子层的能级都是从s能级开始，到f能级结束
C. 不同的电子层所含的s能级的原子轨道数是不同的
D. 各电子层含有的原子轨道数为2n 2
9. 下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是( )
A. 各原子轨道的伸展方向种数按p、d、f的顺序分别为3、5、7
B. 只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋方向都确定时，才能准确表示电子的运动状态
C. 同一个原子的原子核外可能有两个电子的运动状态是相同的
D. 原子轨道伸展方向与能量大小是无关的
10. 下列说法错误的是( )
A. 电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素，其价态为+3时最稳定
B. 在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同
C. 碳原子核外能量最高的电子云轮廓图如图所示
D. 钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，吸收能量，由激发态转化成基态
11. 下列说法不正确的是( )
A. 同一原子中，1s、2s、3s能级电子的能量逐渐增高
B. 同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
C. 任一原子的p能级原子轨道形状均呈哑铃形
D. 任一电子层的能级数等于该电子层数
12. 下列说法不正确的是 ( )
A. 每一个电子层中电子的填充顺序都为ns→np→nd→nf
B. 用n表示电子层数，则每个电子层最多可容纳的电子数为2n 2
C. 元素周期表中，d区所含元素种类最多
D. 电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道、电子的自旋状态四个方面进行描述
13. 下列说法中正确的是( )
A. 核外电子运动的概率密度分布图就是原子轨道
B. n s能级的原子轨道图可表示如图
C. 3d3表示3d能级有3个轨道
D. 电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多
14. 下面有关“核外电子的运动状态”的说法，错误的是( )
A. 各原子轨道的伸展方向种数按p、d、f的顺序分别为3、5、7
B. 只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋方向都确定时，才能准确表示电子的运动状态
C. 同一个原子的原子核外可能有两个电子的运动状态是相同的
D. 原子轨道伸展方向与能量大小是无关的
15. 下列有关核外电子的运动状态的说法中错误的是( )
A. 各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别有3、5、7种
B. 只有在能层、能级、电子云的伸展方向及电子的自旋都确定时，电子的运动状态才能确定下来
C. 必须在B项所述四个方面都确定时，才能决定组成每一能层的最多轨道数
D. 电子云伸展方向与能量大小无关
二、实验题
16. 碳、硅及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题：
(1)基态Si原子有___________种空间运动状态的电子。
(2)C、O、Si电负性由小到大的顺序为___________；
(3)C和Si与O原子结合形成CO2和SiO2时假设采用甲、乙两种构型：
化学键键能(kJ/ml)
SiO2晶体中Si原子采取的构型是___________(填“甲”或“乙”)，从能量角度解释Si原子采取该构型的原因是___________。
碳化硅(SiC)是人工合成的无机非金属材料，其晶体结构类似于金刚石，结构如图：
(4)在立方体体对角线的一维空间上碳、硅原子的分布规律(原子的比例大小和相对位置)正确的是___________(填序号)。
a.· b．
c. d．
(5)SiC晶体中硅原子与离其最近的原子间距离为d，则硅原子与离其次近的原子间距离为___________，一个硅原子周围与其次近的原子的数目为___________。
17. 硼和铝位于同一主族，它们可以形成许多组成和性质类似的化合物。
已知BCl3熔点为−107.3℃，沸点为12.5℃，易水解。某同学设计如图所示装置制备BCl3并测定产品纯度。
(1)实验 Ⅰ：BCl3的制备
(1)D中发生的化学反应方程式为________________________________________________。
(2)请在图示E框中补全装置。
(3)D中若采用玻璃管，则制得的BCl3中常含有SiCl4(SiCl4的熔点为−70℃，沸点为57.6℃)等杂质，可采用_______________的方法提纯BCl3。
(4)F装置的作用为____________________________________________。
(5)整个实验装置存在的缺陷为__________________________________________________。
(2)实验 Ⅱ：BCl3纯度的测定
①准确称取a克产品，置于蒸馏水中完全水解，过滤并洗涤难溶物，滤液合并洗涤液配成100 mL溶液。
②取20.00 mL溶液于锥形瓶中。
③加入V mL浓度为c ml/L AgNO3溶液使氯离子完全沉淀；向其中加入少许硝基苯用力摇动。
④加入2−3滴硝酸铁，用c 1ml/L KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液。平行滴定3次，达到滴定终点时用去KSCN溶液的平均体积为V1mL。
已知：硝基苯密度大于水：Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)。
(1)产品中BCl3纯度的表达式为____________________。
(2)若步骤③中未加硝基苯，可能引起BCl3纯度________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
18. 碳、硅及其化合物在生产、生活中应用广泛．回答下列问题：
(1)基态Si原子价层电子的空间运动状态有 ______种．
(2)C、O、Si电负性由小到大的顺序为 ______；CS2分子的空间构型为 ______；CS2的熔点 ______(填“高于”或“低于”)CO2，原因是 ______．
(3)C和Si与O原子结合形成CO2和SiO2时假设采用甲、乙两种构型：
化学键键能(kJ⋅ml−1)
SiO2晶体中Si原子采取的构型是 ______(填“甲”或“乙”)，从能量角度解释Si原子采取该构型的原因是 ______．
(4)碳化硅(SiC)是人工合成的无机非金属材料，其晶体结构类似于金刚石，结构如图所示：
①在立方体体对角线的一维空间上碳、硅原子的分布规律(原子的比例大小和相对位置)正确的是 ______(填序号)．
a.⋅
b.
c.
d.
②SiC晶体中硅原子与离其最近的原子间距离为d，则硅原子与离其次近的原子间距离为 ______，一个硅原子周围与其次近的原子的数目为 ______．
三、简答题
19. (1)s电子的原子轨道呈__________形，每个s能级有________个原子轨道；p电子的原子轨道呈_____________形，每个p能级有________个原子轨道。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，原子中能量最高的是________电子；元素Y的原子最外层电子排布式为nsn−1npn+1，Y的元素符号为________，原子的核外电子排布式为______________。
(3)氧元素基态原子核外未成对电子数为________个，第三周期中有两个成单电子的元素符号是________，M层上有2对成对电子的原子最外层共有________种不同运动状态的电子。
(4)某元素的原子序数为33，该元素原子的价电子排布式为_____________，该元素原子核外有________个电子层，________个能级，________个原子轨道。
20. X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
(1)元素X的原子中能量最高的是____(填能级符号)电子，其电子云在空间有_____种伸展方向；C、H、O和本题中的X元素，这四种元素是组成蛋白质的重要元素，其电负性大小顺序为__________；
(2)下列状态的Y中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________(填标号)。
A.[Ne] B.[Ne] C.[Ne] D.[Ne]
(3)元素Z的原子共有______种不同运动状态的电子。
(4) W +离子的基态原子核外电子排布式是____________。
(5)W、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
W的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而W的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是___________。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查原子结构，掌握能级的特点即可解答，难度不大。
【解答】
A.基态原子为处于最低能量的原子，故A正确；
B.3p2表示3p能级有两个轨道各填充一个电子，还有一个轨道为空轨道，故B错误；
C.同一原子中，1s、2s、3s电子处于不同能层，能量逐渐增大，故C错误；
D.2p、3p、4p能级的轨道数相同，均为3个，故D错误。
2.【答案】C
【解析】
【分析】本题考查核外电子排布与运动，注意用电子云描述核外电子的运动，掌握核外电子排布规律，旨在考查学生对基础知识的掌握。
【解答】A.s轨道为球形，p轨道为哑铃形，二者形状不同，故A错误；
B.每个p能级有3个相互垂直的原子轨道，故B错误；
C.s能级的原子轨道的半径与能层序数有关，能层序数越大，轨道半径越大，能层序数越小，轨道半径越小，故C正确；
D.钠原子电子排布式为：1s22s22p63s1，占据轨道数为：1+1+3+1=6，故D错误；
3.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了原子的核外电子排布等，注意把握核外电子的排布规律、注意把握泡利原理和洪特规则的内容，题目难度不大。
【解答】
原子中没有运动状态相同的电子，某核素核外共有15个不同运动状态的电子，则该核素核外有15个电子，为15号元素P元素，
A.基态P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p3，故A错误；
B .该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，原子中所有的电子占有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，1+1+3+1+3=9个轨道，故B错误；
C.该元素的最高价氧化物对应的水化物是磷酸，为弱酸，故C错误；
D.基态原子中能量最高为最外层3p电子，电子云形状为哑铃形，故D正确。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查原子核外电子的运动状态、能层和能级、电子云等，题目难度不大，熟练掌握原子核外电子的运动状态是解题的关键。
【解答】
A.原子中的第四能层，有4种能级，分别为4s、4p、4d、4f，各能级分别有1、3、5、7个轨道，共有16个轨道，每个轨道最多能容纳2个电子，则可容纳32种运动状态的电子，故A正确；
B.在K能层中只有s轨道，有自旋方向相反的两个电子，故B错误；
C.s能级电子绕核运动，其电子云为球面，而p电子的电子云是纺锤形，电子云只说明电子在某个区域出现的机会，故C错误；
D.电子云的轮廓图称为原子轨道，不同原子的s能级能量相同，故D错误。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了原子的核外排布规律及能级、能层的概念，难度不大。
【解答】
A.该原子核外电子共占据5个能级，s能级有1个轨道，p能级有三个轨道，共9个轨道，故A错误；
B.原子核外的每一个电子的运动状态均不相同，该原子核外有16个电子，共有16种运动状态，故 B正确；
C.该原子核外电子共占据三个能层，第一能层，第二能层，第三能层，故C正确；
D.该原子核外电子共占据五个能级，1s、2s、2p、3s、3p，故D正确。
故选A。
6.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了原子结构与组成，明确核外电子排布规律是解题关键，题目难度不大。
【解答】
A.不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，故A正确；
B.3p能级上只有一个空轨道的原子是Si，3p能级上有两个未成对电子的原子是Si或S，故B错误；
C.决定电子运动状态有四个量：主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数，所以电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述，故C正确；
D.p轨道电子云形状是极大值在x、y、z轴上的哑铃形，故D正确。
7.【答案】A
【解析】略
8.【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查的是核外电子排布，涉及能层、能级、轨道等知识，意在考查学生的基本知识的掌握。
【解答】
A.各能级的原子轨道数按s、p、d的顺序依次为1、3、5，故A正确;
B.各能层的能级都是从s能级开始，每个能层上能级个数与能层数相等，所以有的能层不含f能级，故B错误;
C.s能级的原子轨道数都是1，与能层无关，故C错误；
D.各能层含有的原子轨道数为n2，每个轨道最多排2个电子，最多含有的电子数为2n2，故D错误。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查原子核外电子的排布、原子轨道等，为高频考点，侧重于学生的分析能力和应用能力的考查，注意把握电子的排布规律，题目难度不大。
【解答】
A.各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7，s轨道是球形的，故A正确；
B.电子的运动状态由能层、能级、电子云的伸展方向以及电子的自旋状态决定，所以在能层、能级、电子云的伸展方向、以及电子的自旋状态确定时，电子的运动状态才能确定下来，故B正确；
C.根据泡利原理和洪特规则，原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的，故C错误；
D.离原子核越远的电子，其能量越大，则p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加，所以电子云伸展方向与能量大小是无关，故D正确。
故选C。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查了核外电子排布规律及电子排布式等，明确原子结构组成，熟悉核外电子排布规律是解题关键，题目难度不大。
【解答】
A.电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素是Al，失去最外层3个电子达到稳定结构，其价态为+3时最稳定，故A正确；
B.在同一能级上运动的电子，其自旋状态不同，故其运动状态肯定不同，故B正确；
C.碳原子核外能量最高的电子为2p能级上的电子，2p轨道为哑铃形，故C正确；
D.钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，释放能量，由激发态变为基态，故D错误。
11.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查电子运动特点和能层、能级，题目比较基础，旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
【解答】
A.同一原子中，1s、2s、3s能级电子的能量逐渐增高，A正确；
B.不同电子层中p轨道的数目均为3，则同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相同，B不正确；
C.任一原子的p能级原子轨道形状均呈哑铃形，C正确；
D.任一电子层的能级数等于该电子层数，D正确。
12.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查元素周期表、核外电子排布与运动，为高频考点，侧重考查学生的分析能力以及双基的掌握，题目比较基础，注意掌握核外电子排布规律、核外电子运动状态的描述。
【解答】
A.每一个电子层中s、p、d、f能级能量依次升高，故电子填充顺序都按ns→np→nd→nf填充，故A正确；
B.用n表示电子层数，则每个电子层最多可容纳的电子数为2n2，故B正确；
C.元素周期表中，p区所含元素种类最多，故C错误；
D.电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道、电子的自旋状态四个方面进行描述，不存在运动状态完全相同的电子，故D正确。
13.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查原子结构，侧重考查能级和电子云、原子轨道的含义，难度不大，掌握基本概念即可解答。
【解答】
A.核外电子运动的概率密度分布图为电子云，原子轨道是不同能级上的电子出现概率约为90％的电子云的空间轮廓图，故A错误；
B.ns能级的原子轨道呈球形，可表示如图，故B正确；
C.3d3表示3d能级有3个轨道填充电子，该能级有5个轨道，故C错误；
D.电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子出现的几率高，故D错误。
14.【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查原子核外电子的排布、原子轨道等，为高频考点，侧重于学生的分析能力和应用能力的考查，注意把握电子的排布规律，题目难度不大。
【解答】
A.各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7，s轨道是球形的，故A正确；
B.电子的运动状态由能层、能级、电子云的伸展方向以及电子的自旋状态决定，所以在能层、能级、电子云的伸展方向、以及电子的自旋状态确定时，电子的运动状态才能确定下来，故B正确；
C.根据泡利原理和洪特规则，原子核外不可能有两个电子的运动状态是完全相同的，故C错误；
D.离原子核越远的电子，其能量越大，则p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加，所以电子云伸展方向与能量大小是无关，故D正确。
故选C。

15.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了核外电子的运动状态等知识点，注意电子云不是电子的运动轨迹是电子在核外空间出现概率密度分布的形象化描述，为易错点。
【解答】
A.各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别有3、5、7种，故A正确；
B.电子的运动状态由能层、能级、电子云的伸展方向以及电子的自旋状态决定，所以在能层、能级、电子云的伸展方向、以及电子的自旋状态确定时，电子的运动状态才能确定下来，故B正确；
C.第一能层只有s能级1个原子轨道，第二能层有s和p能级共有4个原子轨道，第三能层有s、p和d能级共有9个原子轨道，不需要B项所述四个方面都确定，故C错误；
D.电子云伸展方向与能量大小无关，例如2p和3p中的电子能量大小不同，但它们的空间伸展方向相同，故D正确；
16.【答案】(1)14
(2) Si(3)乙 Si原子与O原子形成4个Si−O键的总键能比生成两个Si=O键的总键能大，体系更稳定，所以SiO2采用乙构型更稳定
(4)a
(5) 263d 3
【解析】
【分析】本题考查物质结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和运用、空间想象能力及计算能力，明确元素周期律、原子结构、晶胞计算方法是解本题关键，难点是(4)②题的计算，注意该题采用的解题方法，题目难度中等。
【解答】(1)基态Si原子电子排布1s22s22p63s23p2，其空间运动状态电子就有14种，
故答案为：14；
(2)元素对键合电子吸引力：Si故答案为：Si(3)键能越大，化学键越稳定，Si原子与O原子形成4个Si−O键的总键能比生成两个Si=O键的总键能大，体系更稳定，所以SiO2采用乙构型更稳定，
故答案为：乙；Si原子与O原子形成4个Si−O键的总键能比生成两个Si=O键的总键能大，体系更稳定，所以SiO2采用乙构型更稳定；
(4)硅原子半径比碳原子大，从图中微粒大小关系判断，较小的碳原子在碳化硅立方晶胞的八个顶点和六个面面心位置，较大的硅原子在体对角线高顶点14处，且四个硅原子对应的顶点处于交错位置，和该顶点所在面的面心构成正四面体，一个晶胞内体对角线均分四段，五个点上的原子顺序是“碳−硅−空−空−碳”，
故答案为：a；
(5)如果SiC晶体中硅原子与最近碳原子间距离为d，为晶胞体对角线长度的14，晶胞边长为4d3，硅原子与离其次近的原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，其距离为面对角线长度的一半=22×4d3pm=263d；
每个晶胞中硅原子与离其次近的原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，如果将晶胞中Si原子位于顶点和面心上，则C原子处于原来晶胞中Si原子位置，则新的晶胞中距离顶点上Si原子次近的距离为面心上Si原子，每个晶胞中距离顶点Si原子次近的Si原子个数为3．
故答案为：263d；3。
17.【答案】【小题1】
B2O3+3Cl2+3C▵2BCl3+3CO
(2)(装置合理即可)
(3)蒸馏
(4)吸收多余未反应的氯气；防止空气中的水蒸气进入。
(5)没有处理尾气CO
【小题2】
(1)(cV−c1V1)×10−3×5×117.5/3a×100%
(2)偏低

【解析】1. 略
2. 略
18.【答案】3 Si【解析】解：(1)基态Si原子价层电子占据3个轨道，其价电子的空间运动状态就有3种，
故答案为：3；
(2)元素对键合电子吸引力：SiCO2，分子间作用力：CS2>CO2，所以熔点：CS2高于CO2，
故答案为：Si(3)键能越大，化学键越稳定，Si原子与O原子形成4个Si−O键的总键能比生成两个Si=O键的总键能大，体系更稳定，所以SiO2采用乙构型更稳定，
故答案为：乙；Si原子与O原子形成4个Si−O键的总键能比生成两个Si=O键的总键能大，体系更稳定，所以SiO2采用乙构型更稳定；
(4)①硅原子半径比碳原子大，从图中微粒大小关系判断，较小的碳原子在碳化硅立方晶胞的八个顶点和六个面面心位置，较大的硅原子在体对角线高顶点14处，且四个硅原子对应的顶点处于交错位置，和该顶点所在面的面心构成正四面体，一个晶胞内体对角线均分四段，五个点上的原子顺序是“碳−硅−空−空−碳”，
故答案为：a；
②如果SiC晶体中硅原子与最近碳原子间距离为dpm，为晶胞体对角线长度的14，晶胞边长为4d3pm，硅原子与离其次近的原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，其距离为面对角线长度的一半=22×4d3pm=263dpm；每个晶胞中硅原子与离其次近的原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，如果将晶胞中Si原子位于顶点和面心上，则C原子处于原来晶胞中Si原子位置，则新的晶胞中距离顶点上Si原子次近的距离为面心上Si原子，每个晶胞中距离顶点Si原子次近的Si原子个数为3，每个顶点上的Si原子被8个晶胞共用，计算时每个次近Si原子被计算2次，所以Si个数=3×82=12，
故答案为：263dpm；12。
(1)基态Si原子价层电子占据几个轨道，其价电子的空间运动状态就有几种；
(2)元素对键合电子吸引力越大，其电负性越大；CS2中C原子价层电子对数=2+4−2×22=2且不含孤电子对；不能形成分子间氢键的分子晶体，其熔点随着分子间作用力增大而升高，分子间作用力随着相对分子质量增大而增大；
(3)键能越大，化学键越稳定；
(4)①硅原子半径比碳原子大，从图中微粒大小关系判断，较小的碳原子在碳化硅立方晶胞的八个顶点和六个面面心位置，较大的硅原子在体对角线高顶点14处，且四个硅原子对应的顶点处于交错位置，和该顶点所在面的面心构成正四面体，一个晶胞内体对角线均分四段；
②如果SiC晶体中硅原子与最近碳原子间距离为dpm，为晶胞体对角线长度的14，晶胞边长为4d3pm，硅原子与离其次近的原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，其距离为面对角线长度的一半；每个晶胞中硅原子与离其次近的原子间距离为同一平面上两个Si原子之间的距离，如果将晶胞中Si原子位于顶点和面心上，则C原子处于原来晶胞中Si原子位置，则新的晶胞中距离顶点上Si原子次近的距离为面心上Si原子。
本题考查物质结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和运用、空间想象能力及计算能力，明确元素周期律、原子结构、晶胞计算方法是解本题关键，难点是(4)②题的计算，注意该题采用的解题方法，题目难度中等。
19.【答案】(1)球；1；哑铃(或纺锤)；3
(2)2p轨道；S；1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4
(3) 2；Si或S；6
(4)4s24p3；4；8；18

【解析】
【分析】
本题考查了原子核外电子排布及原子轨道等知识点，难度不大，注意基础知识的积累。
【解答】
(1)s电子的原子轨道呈球形，含有1个原子轨道；p电子的原子轨道呈哑铃(或纺锤)形，每个p能级有3个原子轨道，且这三个轨道相互垂直；
(2)因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnnn+1，np轨道已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n=2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，是氮元素，原子中能量最高的是2p轨道电子；元素Y的原子最外层电子排布式为nsn−1npn+1，有n−1=2，则n=3，则核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，是S元素，原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4；
(3)氧元素基态原子核外电子排布图为，未成对电子数有2个，第三周期中有两个成单电子的元素有3s23p2或3s23p4，为Si和S；M层上有2对成对电子的为3s23p4，原子最外层共有6种不同运动状态的电子；
(4)某元素的原子序数为33，为第四周期第VA族的元素，它的外围电子排布式是4s24p3，所以它的价电子排布为4s24p3；能级字母前的数字表示电子层数，所以该元素含有4个电子层，根据电子云的空间形状可知，各能级包含的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7，所以该元素含有8个能级，18个原子轨道。

20.【答案】(1)2p ； 3；H(2)A；
(3)17；
(4)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ；
(5)Zn+价层电子排布式为3d104s1，容易再失去一个电子，变成更稳定的3d10全充满结构，Cu+价层电子排布式为3d10，结构稳定，很难再失去电子，所以Cu的第二电离能相对较大。
【解析】
【分析】
本题考查结构性质位置关系、核外电子排布规律、电子排布式、能层与能级、电离能等，难度不大，推断元素是解题关键，注意基础知识的全面掌握。
【解答】
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，X的基态原子核外3个能级上有电子，且最高能级是半充满状态，X原子核外电子排布式为1s22s22p3，则X为N元素；
Y是第三周期主族元素，各能级的电子达到全充满，则Y为Mg元素；
Z和Y同周期，是本周期原子半径最小的主族元素，则Z为Cl元素；
W的一种核素的质量数为63，中子数为34，则其质子数=63−34=29，则W为Cu元素，据此进行解答。
(1)元素X是N元素，原子核外电子排布式为1s22s22p3,则原子中能量最高的是2p，其电子云在空间有3种伸展方向；C、H、O和N元素电负性大小顺序为：H故答案为：2p ； 3；H(2)由题给信息知，A和D代表Mg+，B和C代表Mg.Mg+已经失去了一个电子，再失一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，所以电离所需能量A>B；3p能级的能量高于3s，3p能级上电子较3s上易失去，故电离所需能量A>C且A>D，因此A电离最外层一个电子所需能量最大，
故答案为：A；
(3)元素Z为Cl元素，其原子共有17种不同运动状态的电子，
故答案为：17；
(4)元素W为Cu元素，Cu+基态原子核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ，
故答案为：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ；
(5)Zn+价层电子排布式为3d104s1，容易再失去一个电子，变成更稳定的3d10全充满结构，Cu+价层电子排布式为3d10，结构稳定，很难再失去电子，所以Cu的第二电离能相对较大，
故答案为：Zn+价层电子排布式为3d104s1，容易再失去一个电子，变成更稳定的3d10全充满结构，Cu+价层电子排布式为3d10，结构稳定，很难再失去电子，所以Cu的第二电离能相对较大。 化学能
键能
化学能
键能
C−C
331
C−O
343
Si−Si
197
Si−O
466
C=C
620
C=O
805
Si=Si
272
Si=O
640
化学能
键能
化学能
键能
C−C
331
C−O
343
Si−Si
197
Si−O
466
C=C
620
C=O
805
Si=Si
272
Si=O
640
元素
相关信息
X
X的基态原子核外3个能级上有电子，且最高能级是半充满状态
Y
第三周期主族元素，各能级的电子达到全充满
Z
Z和Y同周期，Z是本周期原子半径最小的主族元素
W
W的一种核素的质量数为63，中子数为34
电离能/(kJ·ml−1)
I1
I2
W
746
1 958
锌
906
1 733