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人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构当堂达标检测题
展开这是一份人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构当堂达标检测题，共10页。试卷主要包含了单选题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1. 有5种元素X、Y、Z、Q、T，除Y外均为短周期元素。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的价电子排布式为3d64s2；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是( )
A. 元素Y和Q可形成化合物YQB. T的一种单质易自燃
C. X和T第一电离能：X
A. 电负性大小：Q>Z>Y>X
B. 简单离子半径：Q
D. 阴离子中各原子都满足8电子稳定结构
3. 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115288Mc、115290Mc等。下列说法正确的是( )
A. 115288Mc和115290Mc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. 在镆原子中，最后填入电子的轨道能级符号是f，故Mc位于周期表中的f区
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
4. 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
5. 已知：元素X的电负性为2.5，元素Y的电负性是3.5，元素Z的电负性为1.2，元素W的电负性为2.4。你认为上述四种元素中，最容易形成离子化合物的是 ( )
A. X与YB. X与WC. Y与ZD. Y与W
6. 某基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4下列说法不正确的是( )
A. 原子核外有3个电子层B. 价电子数为4
C. 处于第三周期第ⅥA族D. 属于p区元素
7. 下列说法不正确的是
A. 位于s区、d区、ds区的元素都是金属元素
B. 前36号元素中，基态原子未成对电子数最多的元素是Cr
C. 构造原理的能级交错源于光谱学事实
D. 基态原子核外不可能有运动状态完全相同的两个电子
8. 如图所示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. W的基态原子的最外层p轨道上有2个未成对电子
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的电负性大
D. 第一电离能：R>W>Y
9. 现有短周期主族元素X、Y、Z、R和T，原子序数依次增大。X的电子只有一种自旋取向，Y原子价电子数是能层数的2倍，R、T均为s能级与p能级电子总数相等的原子。下列推断正确的是( )
A. 离子半径：T>R>ZB. 电负性：Y>Z>R
C. 第一电离能：R>Z>YD. X和Z形成的化合物可能含非极性键
10. a～e为短周期元素，其原子序数与其某种化合价的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. 第一电离能：b>cB. c与e的原子半径：c
A. 第9列元素中可能有非金属元素B. 第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5
C. 最外层电子排布为ns2的元素可能在第2列D. 第11、12列为d区的元素
12. 下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A. 按照核外电子排布，可把元素周期表划分为s、p、d、f四个区
B. 元素周期表中，氟元素的电负性最大，第一电离能也最大
C. 元素周期表的各个周期总是从ns能级开始，以mp能级结束
D. 元素周期表中，从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵列的元素全都是金属元素
13. 已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子，下列说法正确的是( )
A. X元素原子基态时的电子排布式为[Ar]4s24p3
B. Y元素原子的电子排布图为
C. Y元素的电负性大于X元素
D. X、Z、Y可形成化合物Z2XY4
14. 下列各项叙述中，正确的是( )
A. Na、Mg、Al的未成对电子数依次增多
B. 价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素
C. 2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等
D. 氮原子的最外层电子排布图：
15. 下列关于原子半径和第一电离能的变化趋势的叙述中，正确的是 ( )
A. 同周期元素的原子半径随着核电荷数的增大而增大
B. 同主族元素的原子半径随着核电荷数的增大而减小
C. 同周期元素的第一电离能随着核电荷数的增大呈增大趋势
D. 同主族元素的第一电离能随着核电荷数的增大而增大
简答题
16. 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。N2+3H22NH3
(1)基态氢原子中，核外电子的电子云轮廓图形状为 ______ 。
(2)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 __________________ 。
(3)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如表的数据从上到下是钠、镁、铝逐级失去电子的电离能。
为什么原子的逐级电离能越来越大？结合数据说明为什么Mg的常见化合价为+2价。请解释之： __________________________________________ 。
(4)目前合成氨通常采用的压强为10MPa～30MPa、温度为400～500℃，十分耗能。我国科研人员研制出了“Fe−LiH“等催化剂，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“<”)
17. 下图是元素周期表的一部分，所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：
(1)基态n原子中，核外电子占据最高能层的符号是_______，占据该能层的电子云轮廓图形状为_______。
(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，从原子结构角度解释是涉及电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量，以下现象与该原理一样的是_______。
A.燃放焰火 B.棱镜分出的光 C.霓虹灯射出五颜六色的光
(3)、p(序号)两元素的部分电离能数据列于下表：
①元素价电子的轨道表示式为_______。
②比较两元素的I2、I3可知，气态O2+再失去一个电子比气态P2+再失去一个电子难。对此，你认为原因可能是_______。
(4)元素的基态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能，c、d、e三元素中，电子亲和能从大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(5)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示，写出该元素的最高价氧化物对应的水化物与g的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式_______。
18. 元素的对角线规则
(1)在元素周期表中，某些_______族元素与其右下方的_______族元素(如图)的有些性质是相似的(如锂和镁在过量的氧气中燃烧均生成正常氧化物，而不是过氧化物)，这种相似性被称为“_______”。
(2)处于“对角线”位置的元素，它们的_______具有相似性。
实例分析：
①锂和镁的相似性
A.锂与镁的沸点较为接近：
B.锂和镁在氧气中_______时只生成对应的氧化物，并且Li2O和MgO与水反应都十分缓慢。
4Li+O2点燃2Li2O、2Mg+O2点燃2MgO。
C.锂和镁与水的反应都十分缓慢，并且生成的氢氧化物_______溶于水，附着于金属表面阻碍反应的进行。
D.锂和镁都能直接与氮气反应生成相应的氮化物Li3N和Mg3N2。
E. 锂和镁的氢氧化物在加热时，可分解为Li2O、H2O和MgO、H2O。
F.在碱金属的氟化物、碳酸盐和磷酸盐中，只有锂盐是_______溶于水的，相应的镁盐也_______溶于水。
②铍和铝的相似性
A.铍与铝都可与酸、碱反应放出_______，并且铍在浓硝酸中也发生_______化。
B.二者的氧化物和氢氧化物都既能溶于强酸又能溶于强碱溶液：
Al(OH)3+3HCl=_______，Al(OH)3+NaOH=_______；
Be(OH)2+2HCl=_______，Be(OH)2+2NaOH=_______。
C.二者的氧化物Al2O3和BeO的熔点和硬度都很高。
D.BeCl2和AlCl3都是共价化合物，易_______。
③硼和硅的相似性
A.自然界中B与Si均以化合物的形式存在。
B.B与Si的单质都易与强碱反应，且不与稀酸反应：
2B+2KOH+2H2O=_______，Si+2KOH+H2O=_______。
C.硼烷和硅烷的稳定性都比较差，且都易_______。
D.硼和硅的卤化物的熔、沸点比较低，易挥发，易水解。
推断题
19. 如图为元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。
回答下列问题：
(1)写出元素f的基态原子核外电子排布式______。
(2)写出元素h的基态原子核外电子轨道表示式______。
(3)ci2分子的电子式为______。
(4)第一电离能：h______(填“>”、“<”或“=”，下同)i；电负性：g______b。
(5)下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的叙述正确的是______(填字母)。
A.j位于元素周期表中第4周期ⅠB族，属于ds区元素
B.d的基态原子中，2p轨道为半充满，属于p区元素
C.最外层电子排布式为4s1，该元素一定属于第ⅠA族
D.最外层电子排布式为ns2np1，该元素可能是第ⅢA族或ⅢB族
20. 如表所示是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素：
(1)表中K元素在元素周期表中的位置为 ______。
(2)基态Q原子的电子排布式为 ______。基态Ⅰ原子简化电子排布式为 ______。
(3)下列状态的F中，属于激发态原子的是 ______(填标号)。
(4)基态J3+离子中未成对电子数为 ______。
(5)由C分别与P、B、G三种元素形成的二元化合物中，含离子键的是 ______(填化学式)。
(6)A和H的最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是 ______(填化学式)。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查元素周期表结构、核外电子排布规律、电离能、电负性等知识，难度不大，准确推断相关元素为解题关键。
【解答】
5种元素X、Y、Z、Q、T，除Y外均为短周期元素，X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道，则X为S元素；Y原子的价电子排布式为3d64s2，则Y为Fe元素；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，则Z为C元素；Q原子的L电子层的P能级上只有一对成对电子，则Q是O元素；T原子的M电子层上p轨道半充满，则T是P元素。
A.Y为Fe元素，Q为O元素，Fe与O可形成FeO，故A正确；
B.T为P元素，P的单质中，白磷易自燃，故B正确；
C.X为S元素，T是P元素，属于同周期相邻元素，由于P原子最外层3p能级电子为半充满，较稳定，则第一电离能P比S大，即S
2.【答案】A
【解析】X、Y、Z、Q、W原子序数依次增大且分属三个短周期，则X为H，W位于第三周期，结合图示可知，W形成+1价阳离子，则W为Na，Y、Z、Q只能位于第二周期；Y、Q元素的基态原子中均有两个未成对电子，Y形成4个共价键，Q可形成1个双键，Z形成3个三键，则Y为C，Z为N，Q为O元素，以此分析解答。
结合分析可知，X为H，Y为C，Z为N，Q为O，W为Na元素，
A.同周期从左向右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性大小为：Q>Z>Y>X，故A正确；
B.电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：W
D.该阴离子中H的最外层电子数为2，不满足8电子稳定结构，故D错误；
故选A。
本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，结合物质结构、原子核外电子排布及原子序数来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，D为易错点，题目难度不大。
3.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查元素周期表，难度一般，解题关键是理解元素周期表的结构。
【解答】
A.115288Mc和115290Mc属于同一种元素，化学性质几乎相同，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为第七周期VA族元素，最后填入的能级为7p能级，位于p区，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。
4.【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。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查电负性的综合应用，掌握电负性的差值大于1.7，则形成离子键是解答本题的关键，题目难度不大。
【解答】
不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示，该数值称为电负性。一般认为：如果两种成键元素间的电负性差值大于1.7，原子之间通常形成离子键；如果两个成键元素间的电负性差值小于1.7，通常形成共价键。
A.X与Y电负性差值为3.5−2.5=1<1.7，通常形成共价键，故A错误；
B.X与W电负性差值为2.5−2.4=0.1<1.7，通常形成共价键，故B错误；
C.Y与Z电负性差值为3.5−1.2=2.3>1.7，通常形成离子键，故C正确；
D.Y与W电负性差值为3.5−2.4=1.1<1.7，通常形成共价键，故D错误。
6.【答案】B
【解析】A.S原子的原子结构示意图为，有3个电子层，故A正确；
B.S原子的价电子为3s23p4，价电子数为6，故B错误；
C.S位于元素周期表的第三周期第ⅥA族，故C正确；
D.元素周期表中，第ⅢA族到0族均为p区元素，S在第ⅥA族，属于p区，故D正确；
故选：B。
基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，该原子核外共有16个电子，是S原子。
本题主要考查原子核外电子排布，解题的关键是掌握原子核外电子排布规律和元素推断，为高频考点，难度较小。
7.【答案】A
【解析】
【解答】
A.H元素位于s区，故A错误；
B.前36号元素中，基态原子未成对电子数最多的原子中3d能级上有5个电子、4s能级上有1个电子，为Cr元素，故B正确；
C.以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理，故C正确；
D.在多电子的原子中，电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，故D正确；
故选A。
【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。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查元素周期表与元素周期律应用，熟记元素周期表结构、常见元素在周期表中位置，注意同周期主族元素第一电离能变化异常情况。
【解答】
由元素在周期表的位置可知，X为N、W为P、Y为S、R为Ar、Z为Br；
A.P元素价电子排布式为3s23p3，3p轨道上有3个未成对电子，故A错误；
B.R原子、Y的阴离子核外电子数相同，均有3个电子层，二者电子层结构相同，而Z的阴离子核外有4个电子层，与前两者的电子层结构不相同，故B错误；
C.同主族自上而下电负性减小，故电负性X>W，故C错误；
D.同一周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但P元素原子3p能级为半充满稳定结构，其第一电离能高于硫元素，故第一电离能R(氩)>W(磷)>Y(硫)，故D正确。
9.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查原子结构与元素周期律，结合原子序数、原子结构来推断元素为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
【解答】
现有短周期主族元素X、Y、Z、R和T，原子序数依次增大，X的电子只有一种自旋取向，则X为H；R、T均为s能级与p能级电子总数相等的原子，其核外电子排布式为1s22s22p4、1s22s22p63s2，结合原子序数可知，R为O，T为Mg；Y原子价电子数是能层数的2倍，其原子序数小于O，说明Y的价电子数为4，则Y为C元素；Z介于C、O之间，则Z为N元素，以此分析解答。
根据分析可知，X为H，Y为C，Z为N，R为O，T为Mg元素，
A.氮离子、氧离子、镁离子的核外电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：Z>R>T，故A错误；
B.主族元素同周期从左向右电负性逐渐增强，则电负性：Y
D.氢与氮形成的肼分子中含有氮氮非极性键，故D正确；
故选：D。
10.【答案】A
【解析】a～e为短周期元素，e有+7价，则e为Cl元素；a有−3价，d有+5价，二者位于ⅤA族，结合原子序数大小可知，a为N，d为P；b、c的化合价分别为+2、+3，二者的原子序数都大于N，则b为Mg，c为Al。
由分析可知，a为N、b为Mg、c为Al、d为P、e为Cl；
A.同一周期从左向右第一电离能呈增大趋势，但Mg的3s轨道为全满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：b>c，故A正确；
B.同周期自左而右原子半径减小，故原子半径：c>e，故B错误；
C.非金属性越强，气态氢化物越稳定，非金属性N>P，则气态氢化物的稳定性：a>d，故C错误；
D.磷元素存在的同素异形体有白磷、红磷，故D错误；
故选：A。
11.【答案】C
【解析】第9列元素是过渡元素，没有非金属，A项错误；
第15列元素的最外层电子排布是ns2np3，B项错误；
最外层电子排布为ns2的元素可能为ⅡA族元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项正确；
11、12列为ds区元素，D项错误；
故选C。
12.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查元素周期表的结构及元素在周期表中的位置，熟悉元素的位置及原子结构的关系、同周期元素的变化规律即可解答，题目难度不大。
【解答】
A.按照核外电子排布，可把元素周期表划分为s、p、d、f、ds五个区，故A错误；
B.非金属性最强的是F，氟元素的电负性最大，越不容易失电子的元素其第一电离能越大，稀有气体最外层达到稳定结构，所以第一电离能大于相同周期任一元素，所以第一电离能最大的是He元素，故B错误；
C.第一周期元素从1s能级开始，以1s能级结束，其它各周期是从ns能级开始，以np能级结束，故C错误；
D.元素周期表中从 IIIB到 IIB族10个纵行包括副族元素和第ⅤⅢ族，为过渡元素，都是金属元素，故D正确；
故选D。
13.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查核外电子排布、元素周期律应用等，关键是理解核外电子排布规律，掌握电负性大小比较，题目旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
【解答】
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，故X为As；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，其核外电子排布式为1s22s22p2或1s22s22p4，X跟Y可形成化合物X2Y3，推知Y为O元素；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，故Z的原子序数为42−8−33=1，故Z为H元素。
由分析可知，X为As、Y为O、Z为H；
A.X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，根据能量最低原理，可知其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，故A错误；
B.Y为O元素，原子的电子排布图为，故B错误；
C.氧元素在它的氢化物中表现负价，说明氧吸引共用电子对的能力比较氢强，故氧元素电负性大于氢元素，故C正确；
D.Z2XY4中X为+6价，而X最高价为+5，三种元素可以形成化合物H3AsO4，故D错误；
故选：C。
14.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查有关原子结构及电子排布知识，难度不大，掌握排布规律是解答的关键。
【解答】
A.Na、Mg和Al三种元素的电子排布式分别为：1s22s22p63s1、1s22s22p63s2和1s22s22p63s23p1，未成对电子数分别为1、0、1，故A错误；
B.价电子排布为4s24p3的元素有4个电子层、最外层电子数为5，位于第四周期第ⅤA族，最后填充p电子，是p区元素，故B正确；
C.2p和3p轨道形状均为哑铃形，但是原子轨道离原子核越远，能量越高，2p轨道能量低于3p，故C错误；
D.根据“洪特规则”可知，2p轨道电子的自旋方向应该相同，氮原子的价电子排布图为，故D错误；
故选B。
15.【答案】C
【解析】同周期元素的原子电子层数相同，核电荷数增大，半径减小，A错；同主族元素的原子电子层数随核电荷数增大而增加，半径也随之增大，B错；同周期元素随核电荷数增大，最外层电子数增多，失去第一个电子变难，第一电离能呈增大趋势，C正确；同主族元素随核电荷数增大，电子层数增多，原子核对外层电子吸引力减小，易失去第一个电子，第一电离能减小，D错。
16.【答案】(1)球形
(2)①；②N>H
(3)①Al、O
②Mg>Ca
③因为随着电子逐个失去，阳离子所带正电荷数越来越多，再失去电子需要克服的电性吸引越来越大，消耗能量越来越多；Mg元素的第二电离能远远小于第三电离能
(4)①[Ar]3d64s2；②<
【解析】
【分析】
本题考查了价层电子的轨道表达式、核外电子排布、第一电离能等知识点，根据核外电子的排布规律、构造原理等知识点来分析解答，这些知识点都是考试热点，题目难度不大。
【解答】
(1)基态H原子共有1个电子层，电子排布式为1s1，该能层电子云轮廓为球形；
(2)①氮元素的原子核外有7个电子，轨道表示式为；
②NH3分子中，与N原子相连的H呈正电性，非金属元素的电负性越强，得电子得能力便越强，所以电负性N>H；
(3)①ⅢA−ⅤⅡA、0族为p区，所以Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中，属于元素周期表分区中p区的元素是ⅢA的Al、ⅥA的O元素；
②Mg、Ca属于同一主族元素且原子序数逐渐增大，同主族自上而下第一电离能减小，故第一电离能Mg>Ca；
③随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再失去一个电子需要克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多，所以原子的电离能逐级增大；Mg为第三周期元素，Mg元素的第二电离能远远小于第三电离能，说明Mg元素最外层有2个电子，失去2个电子时达到稳定结构，所以Mg元素通常显+2价；
(4)①铁是26号元素，其原子核外有26个电子，根据构造原理其核外电子排布式为[Ar]3d64s2；
②核外电子排布相同的离子，原子序数越大的离子半径越小，故r(Li+)
(2)AC
(3)①
②Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态，比较稳定
(4)O>C>N
(5)AlOH3+OH−=AlO2−+2H2O(或AlOH3+OH−=AlOH4−)
【解析】由元素在周期表的位置可知，a−p各元素分别是H，Li，C，N，O，F，Na，Mg，Al，Si，S，Cl，Ar，K，Mn，Fe；
(1)基态n原子为K原子，核外电子占据最高能层的符号是N层，占据该能层的电子轨道为4s，电子云轮廓图形状为球形；
(2)A.燃放焰火即金属的焰色是由于激发态电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低轨道时，能量以可见光的形式释放，故A正确；
B.棱镜分出的光是折射造成的，与电子跃迁无关，故B错误；
C.霓虹灯射出五颜六色的光是由于电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放能量，故C正确。
故答案为：AC。
(3)Mn元素价电子的轨道表示式为，由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态，需要的能量较多，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难；
(4)同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大，N原子的2p轨道为半充满状态，具有稳定性，故不易再结合一个电子，所以电子亲和能从大到小的顺序为O>C>N；
(5)该元素第四电离能剧增，说明该元素原子最外层电子数为3，所以该元素为Al元素，氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为AlOH3+OH−===AlO2−+2H2O或AlOH3+OH−===AlOH4−。
18.【答案】(1)主；主；对角线规则
(2)性质
①燃烧；难；难；难
②氢气；钝；AlCl3+3H2O；NaAlO2+2H2O；BeCl2+2H2O；Na2BeO2+2H2O；升华
③2KBO2+3H2↑；K2SiO3+2H2↑；水解
【解析】(1)主；主；对角线规则
(2)性质
①燃烧；难；难；难
②氢气；钝；AlCl3+3H2O；NaAlO2+2H2O；BeCl2+2H2O；Na2BeO2+2H2O；升华
③2KBO2+3H2↑；K2SiO3+2H2↑；水解
19.【答案】(1)1s22s22p5
(2)
(3)
(4)>；<
(5)AB
【解析】
【分析】
本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电子式、电离能、电负性、元素周期表、化学用语等，注重常考知识点的考查，需要学生具备扎实的基础，注意同周期第一电离能变化异常情况。
【解答】
由元素在周期表中位置，可知a为H、b为Be、c为C、d为N、e为O、f为F、g为Na、h为P、i为S、j为Cu。
(1)f为F，原子核外电子数为9，基态原子核外电子排布式为：1s22s22p5，
(2)h为P元素，核外电子数为15，基态原子核外电子轨道表示式为：；
(3)ci2分子为CS2分子，为共价化合物，与二氧化碳互为等电子体，CS2的电子式为：；
(4)P元素原子3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于S元素的，即第一电离能P>S；金属性越强，电负性越小，故电负性Na
B.d为N元素，处于第二周期第VA族，核外电子排布式为1s22s22p3，2p轨道为半充满，属于p区元素，故B正确；
C.IA族元素最外层电子数为1，但最外层电子排布式为4s1，还可能为Cr、Cu元素，故C错误；
D.最外层电子排布式为ns2np1，一定处于第ⅢA族，故D错误，
20.【答案】(1)第四周期IB族
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1；[Ar]3d54s1
(3)C
(4)5
(5)Al2O3
(6)H2CO3
【解析】
【分析】
本题考查元素周期表与元素周期律、核外电子排布，熟练掌握元素周期律、元素化合物知识，掌握构造原理、泡利原理、洪特规则及其特例，题目难度不大。
【解答】
由元素在周期表中位置，可知P为H、A为C、B为N、C为O、D为F、E为Ne、F为Mg、G为Al、H为Si、I为Cr、J为Fe、K为Cu、Q为Ga；
(1)由元素的位置可知，K处于周期表中第四周期IB族；
(2)Q的核外电子数为31，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1；元素I是Cr，处于第四周期第VIB族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，与Ar原子排布相同的部分用[Ar]代替可得简化电子排布式为[Ar]3d54s1；
(3)F为Mg，其基态原子电子排布式为[Ne]3s2，A表示基态Mg+的电子排布式，D表示激发态Mg+的电子排布式，C中3s、3p分别填充1个电子，属于激发态Mg原子电子排布式，故答案为：C；
(4)基态Fe3+离子外围电子排布式为3d5，轨道排布图为，有5个单电子；
(5)氧化铝属于离子化合物，而氮的氧化物、水或过氧化氢都属于共价化合物；
(6)元素的非金属性C>Si，故最高价含氧酸的酸性H2CO3>H2SiO3。 元素
Na
Mg
Al
电离能(kJ⋅ml−1)
496
738
578
4562
1451
1817
6912
7733
2745
9543
10540
11575
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
m
n
p
元素
p
电离能kJ⋅ml−1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
元素
Li
Na
Be
Mg
沸点/℃
1 341
881.4
2 467
1 100
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