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化学选择性必修2第二节 原子结构与元素的性质导学案
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这是一份化学选择性必修2第二节 原子结构与元素的性质导学案，共14页。学案主要包含了元素周期表，元素周期性变化规律，元素周期律等内容，欢迎下载使用。
第九章原子结构与性质
第二节原子结构与元素的性质
1.了解元素周期表的结构。
2.了解原子半径的变化。
3.了解电离能、电负性。
4.了解同主族元素原子得失电子能力的变化规律。
一、元素周期表
1.组成
7个周期、16个主族。
2.分区
S区、p区、d区、ds区、f区。
二、元素周期性变化规律
1.主族元素性质的周期性变化规律
2.判断元素金属性或非金属性的强弱
三、元素周期律
1.原子半径取决于核电荷数和电子的能层数。
2.电离能
气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。
3.电负性
描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。
引起同周期元素性质递变的主要原因
能层数相同，质子数增多→原子半径减小→原子核对核外电子的吸引力增强→失电子能力减弱，得电子能力增强→金属性减弱，非金属性增强。
1.已知基态X原子的3p轨道上有3个未成对电子，基态Y原子的2p轨道上有2个未成对电子，Z元素可以形成负价离子，且三种元素的原子序数之和等于32。下列说法不正确的是( )
A.Y元素原子的电子排布图为B.X位于元素周期表中第三周期VA族
C.电负性：Z>>Y>XD.第一电离能：X
B.X为P。为位于元素周期表中第三周期VA族，则B不符合题意
C.电负性F＞O＞P。故C不符合题意
D.第一电离能F＞O＞P。故D不符合题意
故答案为：A
【分析】注意：A所示图既可为C，又可为O
2.下列“最值”描述情况正确的是( )
A.第二周期所有元素的第一电离能：最大的是F，最小的是Li
B.第三周期主族元素离子半径：最大的是Clˉ，最小的是Al3+
C.第三周期元素最高价氧化物的水化物：酸性最强的是HClO，碱性最强的是NaOH
D.第VIA族元素的最简单氢化物的沸点，最高的是H2O，最低的是H2S
【解析】A.第二周期中第一电离能最大的Ne元素，故A不符合题意；B．S2-的半径就比Cl-的大，故B不符合题意；C．第三周期中非金属性最强的元素为氯元素，最高正价为+7价，所以酸性最强的是HClO4，故C不符合题意；D．第VIA族元素的最简单氢化物中，水分子之间存在氢键，其沸点最高，其它氢化物之间不形成氢键，结构相似，相对分子质量越大沸点越高，所以H2S沸点最低，故D符合题意；故答案为：D。
【分析】A.同周期自左至右第一电离能呈增大趋势；B.同周期中阴离子的半径大于阳离子，电子层数相同时核电荷数越小半径越大；C.非金属性越强最高价氧化物的水化物的酸性越强；D.分子晶体，结构相似时，相对分子质量越大熔沸点越高，但水分子间会形成氢键，沸点变高。
3.中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是()
A.根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大
B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7
C.H2O常温下为液态，H2S常温下也为液态
D.根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
【解析】A．镁的3s轨道电子处于全充满状态，稳定性强，因此镁的第一电离能大于铝的第一电离能，选项A不符合题意；B．F是最活泼的非金属，没有正价+7，选项B不符合题意；C．水分子与分子间存在氢键，所以常温下H2O为液态，而H2S分子间无氢键，所以常温下为气态，选项C不符合题意；D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO，选项D符合题意；故答案为：D。
【分析】A.电离能的大小和轨道的全充满和半充满有关，半充满或者全充满电离能高；B.氟元素非金属性最强，只能得到电子，化合物中没有正价；C.常温下，水是液体，主要是水分子之间形成氢键；D.碳酸的酸性强于次氯酸。
4.富硒食品倍受追捧是因为硒(Se)被誉为“生命的奇效元素”。硒与氧同主族，与钙同周期。下列关于硒的描述错误的是( )
A.原子序数为34
B.氢化物的稳定性:H2Se＞H2S.
C.原子半径:Ca＞Se
D.最高价含氧酸的酸性:H2SeO4＜H2SO4
【解析】A．硒与氧同主族，硒的原子序数为：8+8+18=34，A不符合题意；B．非金属性：Se＜S，氢化物的稳定性:H2Se＜H2S，B符合题意；C．同周期从左到右原子半径逐渐减小，原子半径:Ca＞Se，C不符合题意；D．非金属性：Se＜S，最高价含氧酸的酸性:H2SeO4＜H2SO4，D不符合题意；故答案为：B。
【分析】A．氧族元素包含氧（O-8）、硫（S-16）、硒（Se-34）、碲（Te-52）、钋（Po-84）、116号元素（Uuh）六种元素；B．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性Se＜S；C．同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小；D．O族元素最高正化合价相同（O元素除外），等于其族序数，非金属性S＞Se。
5.下列说法正确的是( )
A.Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强
B.O2-半径比F-的小
C.H2S比H2O沸点高
D.P和As属于第VA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱
【解析】A．Na和Cs均属于第ⅠA族元素，Cs的原子半径比Na大，原子核对外层电子的引力比Na小，失电子能力比Na的强，A符合题意；B．O2-和F-的核外电子排布相同，O2-的核电荷数较小，半径较大，B不符合题意；C．H2O分子间存在氢键，沸点比H2S高，C不符合题意；D．P和As属于第VA族元素，P的非金属性比As强，H3PO4酸性比H3AsO4的强，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.同一主族，从上到下金属性增强；B.核外电子排布相同时，质子数越小半径越大；C.同一主族，从上到下非金属性减弱，氢化物的稳定性减弱；D.同一主族，从上到下非金属性减弱，最高价氧化物的水化物的酸性减弱。
6.2020年12月17日嫦娥五号返回器带回月球土壤样品。研究发现，月球土壤样品中存在铁、金、银、铅、锌、铜等矿物颗粒。请回答下列问题：
（1）基态Fe原子的价电子排布式为________，其核外填充有电子的原子轨道数目为________，基态Fe2+与Fe3+中未成对电子数之比为________。邻二氮菲()中N原子可与Fe2+通过配位键形成橙红色邻二氮菲亚铁离子，利用该反应可测定Fe2+浓度，该反应的适宜pH范围为2~9，试解释若pH＜2会产生什么影响________。
（2）Zn元素在元素周期表中的位置为________，它的基态原子的M电子层中电子占据的最高能级是________，该能级有________对成对电子。
（3）我国科学家研究发现，十八胺在较高温度下具有一定的还原性，由于从十八胺中获得电子的能力不同，不同的金属盐在十八胺体系中反应可以得到不同的产物：
单一金属盐
Zn2+
Ag+
在十八胺体系中的产物
ZnO
Ag
已知元素的电负性数据：
元素
Zn
Ag
Au
电负性(鲍林标度)
1.6
1.9
2.4
据此推测单一的金属(Au3+)盐在十八胺体系中反应的产物为________(写化学式)。
【答案】（1）3d64s2；15；4：5；当H+浓度高时，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱
（2）第四周期第IIB族；3d；5
（3）Au
【解析】(1)Fe是26号元素，根据构造原理可知基态Fe原子的核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d64s2，则其价电子排布式为3d64s2；由于s亚层有1个轨道，p亚层有3个轨道，d亚层有5个轨道，则基态Fe原子核外填充有电子的原子轨道数目为15个；基态Fe2+是Fe原子失去最外层的2个4s电子形成的，则Fe2+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6，其未成对电子数是4；基态Fe3+是Fe2+再失去1个3d电子形成的，Fe3+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d5，未成对电子数是5，故基态Fe2+与Fe3+离子中未成对电子数之比为4：5；邻二氮菲中N原子可与Fe2+通过配位键形成橙红色邻二氮菲亚铁离子，利用该反应可测定Fe2+浓度，pH＜2时，H+浓度高，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱；(2)Zn是30号元素，在元素周期表中位于第四周期第IIB族。根据构造原理可知基态Zn原子的核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d104s2，可知基态Zn原子的M电子层中电子占据的最高能级是3d能级；该能级有5对电子对；(3)元素的电负性越大，得到电子的能力就越强。根据元素电负性可知：得到电子能力：Au3+＞Ag+＞Zn2+，由于Ag+得到电子变为Ag单质，则据此推测单一的金属(Au3+)盐在十八胺体系中反应的产物为Au。
【分析】（1）根据铁原子的核外电子数即可写出核外电子排布以及原子和轨道数，同时可以确定铁离子和亚铁离子的未成对电子数；邻二氮菲中含有氮原子，电负性很强易与氢离子结合，因此酸性不能太强
（2）根据锌的质子数写出核外电子能级排布即可，锌含有4个电子层，M是第三层，三层含有d能级，因此最高是d，根据核外电子能级排布即可找出成对电子数
（3）电负性越高，得电子能力越高，因此得到的是单质
1.如图所示为元素周期表中短周期的一部分，X、Y、Z、W四种主族元素原子序数增大，Z是非金属性最强的元素，Y的主族序数是其周期数的3倍。下列说法正确的是( )
A.原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.电负性：Y>X>Z
C.元素W最高价氧化物的水化物是一种强酸
D.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
2.科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如图(Y和Y之间重复单元的W、X未全部标出)。W、X、Z分别位于不同周期，Z是同周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.简单气态氢化物的热稳定性：X>Y
B.第一电离能：I1(X)>I1(Y)>I1(Z)
C.该化合物中W、X、Y都满足8电子稳定结构
D.W、Y、Z三种元素组成的化合物中含有离子键和共价键
3.血红蛋白在血液中输送氧气的机理如图。载氧前，血红蛋白中Fe2+与蛋白质链上咪唑环通过配位键相连；载氧后，氧分子通过配位键与Fe2+连接，使Fe2+滑入卟啉环中。其中A、W、X、Y为元素周期表中1～10号元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径大小的顺序为X>Y>W>A
B.X与A形成的最简单分子的空间构型为正四面体
C.元素最简单氢化物稳定性的顺序为W>X>Y
D.由A、W、X三种元素组成的化合物一定为酸
4.下列说法错误的是( )
A.原子模型是玻尔提出的
B.宇宙大爆炸后短时间内产生了氢、氦和大量的锂
C.原子半径、核电荷数、核外电子排布共同决定了元素的性质
D.电子云模型中的小黑点表示电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述
5.一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，其结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.第一电离能：Zn
C.该物质中，Zn2+的配位数为5，配原子为O、N
D.电负性由小到大的顺序为Zn
A.X可能在周期表第二周期B.X在化合物中可能为+4价
C.X在周期表第VA族D.X的最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物
7.科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )
A.Y为O或S元素B.元素电负性的顺序为X>Y>Z
C.元素的第一电离能顺序Z>Y>X>WD.对应简单离子的半径顺序W>X>Y>Z
8.B、C、N、O是短周期主族元素。下列有关说法正确的是()
A.CO的结构式：C≡OB.N2H4中氮原子的轨道杂化类型：sp2
C.电负性：N>O>CD.最高价氧化物的水化物的酸性：H3BO3>H2CO3
9.自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出原子假说以来，人类对原子结构的研究不断深入、不断发展，通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法正确的是( )
A.所有的原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒
B.所有的原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒的个数都是相等的
C.原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D.原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒不可能再进一步分成更小的微粒
10.根据下列四种粒子的结构示意图，所获取的信息正确的是( )
A.它们表示四种元素B.①④表示的是阳离子
C.④表示的元素是非金属元素D.②表示的元素在化合物中通常显+2价
11.A、B、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大．A元素可形成自然界硬度最大的单质；B与A同周期，核外有三个未成对电子；X原子的第一电离能至第四电离能分别是：I1=578kJ/mol，I2=1817kJ/mol，I3=2745kJ/mol，I4=11575kJ/mol；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质；Z的一种同位素的质量数为65，中子数为35．请回答下列问题：
（1）AY2是一种常用的溶剂，为________分子（填“极性”或“非极性”），分子中存在________个σ键．
（2）X形成的单质与NaOH溶液反应的离子方程式为________，超高导热绝缘耐高温纳米XB在绝缘材料中应用广泛，其晶体与金刚石类似，属于________晶体．
（3）X，氧、B元素的电负性由大到小的顺序为________（用元素符号作答）．
（4）Z的基态原子核外电子排布式为________．
12.某学生在做元素性质与原子结构关系的实验时，设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象．请帮助该学生整理并完成实验报告．
（1）实验目的：________．
（2）实验用品：仪器：试管、胶头滴管．
药品：新制氯水、新制溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳．
实验内容（在下表横线中填写相关内容）．
序号
实验方案
实验现象
①
向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制氯水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置
液体分为两层，下层
呈________色
②
向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制溴水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置
液体分为两层，下层
呈________色
（3）实验结论：________．
（4）问题和讨论．
①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为________、________．
②由于氟单质过于活泼，所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱．试列举两项事实说明氟的非金属性比氯的强：________、________。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】A．原同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小；元素位于同主族时，核电荷数越大，电子层数越多，原子半径越大。原子子半径：r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z)，A不符合题意；B．同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，F的电负性大于O，O的电负性大于N，B不符合题意；C．元素W最高价氧化物的水化物硫酸是一种强酸，C符合题意；D．同主族从上到下元素非金属性递减，非金属性越强，简单氢化物越稳定，元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D不符合题意；答案选C。
【分析】X、Y、Z、W四种主族元素原子序数增大，Z是非金属性最强的元素，则Z为F，Y的主族序数是其周期数的3倍。则由位置关系知，Y为ⅥA元素，则Y为O、W为S、X为N，据此回答。
2.【答案】D
【解析】结合分析可知，W为H，X为C，Y为O，Z为Na元素，
A．非金属性CI1(X)>I1(Z)，故B不符合题意；C．该化合物中，W（H）最外层电子数为2不满足8电子稳定结构，故C不符合题意；D．W、Y、Z三种元素组成的化合物为氢氧化钠，含有离子键和共价键，故D符合题意；故答案为：D。
【分析】四种原子序数依次递增的短周期元素X、Y、Z，W、X、Z分别位于不同周期，则W为H，Y、Z分别位于第二、第三周期；Z是同周期中金属性最强的元素，则Z为Na；X形成4个共价键，位于IVA族，其原子序数小于Z（Na），则X为C元素；Y形成2个共价键，位于第二周期ⅥA族，为O元素，以此分析解答。
3.【答案】C
【解析】A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径大小的顺序为C>N>O>H，A不符合题意；B．X与A形成的最简单分子是氨气，空间构型为三角锥形，B不符合题意；C．非金属性是O＞N＞C，则元素最简单氢化物稳定性的顺序为W>X>Y，C符合题意；D．由H、O、N三种元素组成的化合物不一定为酸，例如硝酸铵是盐，D不符合题意；故答案为：C。
【分析】A、W、X、Y为元素周期表中1～10号元素，血红蛋白中Fe2+与蛋白质链上咪唑环通过配位键相连，因此X是N；载氧后，氧分子通过配位键与Fe2+连接，则W是O。根据示意图可知A是H，Y是C，据此解答。
4.【答案】B
【解析】A．波尔在卢瑟福核式模型基础上，提出了核外电子分层排布的原子结构模型，A不符合题意；B．宇宙大爆炸产生了氢元素和氦元素，以及很少的锂元素，B符合题意；C．原子半径、核电荷数、核外电子排布共同决定了元素的电离能、电负性等性质，C不符合题意；D．电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少，即概率密度分布的形象化描述，D不符合题意；故答案为：B。
【分析】宇宙大爆炸产生的氢元素和氦元素，以及少量的锂元素，不是大量的锂元素，其他均正确
5.【答案】A
【解析】A．锌与29号铜相邻，由于锌原子的所有排布电子的原子轨道均处于较稳定的全充满状态，故其第一电离能大于铜的，故A符合题意；B．锌原子的核外电子数为30，其位于元素周期表第4周期第ⅡB族，基态Zn原子价电子排布式为3d104s2，故B不符合题意；C．由一水合甘氨酸锌的分子结构可知，锌离子与相邻的5个原子(N和O)成键，故其配位数为5，配位原子为O、N，故C不符合题意；D．根据电负性的变化规律可知，非金属元素的电负性大于金属元素，非金属性越强其电负性越大，因此，由小到大的顺序为Zn＜H＜C＜N＜O，故D不符合题意；故答案为：A。
【分析】A.根据铜和锌的位置，以及核外电子能级排布方式即可判断第一电离能的大小
B.根据核外电子排布即可判断
C.根据结构简式中即可判断
D.电负性是结合电子的能力，非金属性越强，结合电子的能力越强
6.【答案】D
【解析】A．根据分析可知X为Al元素，位于第三周期，A不符合题意；B．Al元素的最高正价为+3价，不可能显+4价，B不符合题意；C．Al元素位于第三周期ⅢA族，C不符合题意；D．Al的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3，是一种两性氢氧化物，D符合题意；故答案为D。
【分析】据图可知X的电离能在I4时突然增大，则X应为ⅢA族元素，又X为短周期金属元素，所以X为Al元素。
7.【答案】C
【解析】A．根据以上分析，Y为P元素，故A不符合题意；B．元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性Cl>P>Si，则电负性Cl>P>Si，即Z>Y>X，故B不符合题意；C．同一周期元素，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，则Na、Si、P、Cl第一电离能Cl>P>Si>Na，即Z>Y>X>W，故C符合题意；D．电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，Si既不容易失电子，也不容易得电子，很难形成简单离子，故离子半径P3->Cl->Na+，故D不符合题意；故答案为：C。
【分析】由图可知，X可以形成4个共价键，最外层有4个电子；而Z只形成1个共价键，且Z的最外层电子数是X核外电子总数的一半，可推断X为Si，Z为Cl，W形成+1价离子，为Na元素；由化合物中原子团带1个单位负电荷，可知Y元素除了形成2个共用电子对之外，还可以得到1个电子，最外层电子数为5，为P元素。综上，元素W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl，据此分析解答。
8.【答案】A
【解析】A．CO含两个原子，价电子总数为10，所以与N2为等电子体，根据N2的结构式可知CO的结构式为C≡O，A符合题意；B．N2H4分子中每个N原子与另一个N原子共用一对电子，与两个H原子分别共用一对电子，还有一对孤电子对，所以价层电子对数为4，采取sp3杂化，B不符合题意；C．非金属性O>N>C，则电负性O>N>C，C不符合题意；D．C的非金属性比B强，所以酸性H3BO3
9.【答案】C
【解析】A．普通H没有中子，多数原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒，故A不符合题意；B．原子中质子数等于电子数，但中子数不确定，所以不是都相等，故B不符合题意；C．质子带正电，电子带负电，则原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引，故C符合题意；D．随科学的发展，可认识到微粒可以再分成更小的微粒，故D不符合题意；故答案为：C。
【分析】本题考查原子的构成，注意普通H的构成及微粒的电性即可解答，选项D为解答的易错点，明确人类对原子结构的研究不断深入、不断发展即可解答，需要注意的是，并不是所有原子都含有中子，如11H中就只含一个质子和一个电子而没有中子，多数原子的中子数和质子数比较接近但并没有必然的数量关系。
10.【答案】D
【解析】A.表示O、Na、Mg三种元素，A不符合题意；B.①表示O2-，表示的是阴离子，B不符合题意；C.④表示Mg2+，Mg元素是金属元素，C不符合题意；D.②表示Mg原子，镁原子最外层有2个电子，在化合物中通常显+2价，D符合题意；故答案为：D。
【分析】A、元素的核电荷数决定元素种类；B、阳离子的核电荷数大于核外电子数；C、④表示的是镁元素，为金属元素；D、金属元素通常容易失去最外层电子，显正价。
11.【答案】（1）非极性分子；2
（2）2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；原子
（3）O＞N＞Al
（4）1s22s23S23p63d104s2
【解析】解：A元素可形成自然界硬度最大的单质，该单质为金刚石，则A为C元素；B与A同周期，核外有三个未成对电子，则B为N元素；根据X原子的第一电离能至第四电离可知，X原子的第四电离能剧增，则X表现+3价，所以X为Al元素；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质，则Y为S元素；Z的一种同位素的质量数为5、中子数为35，则质子数=65﹣35=30，故Z为Zn元素，（1）AY2化学式是CS2，其结构式为S=C=S，为直线型结构，属于非极性分子，其分子中每个双键中含有1个σ键，所以CS2分子存在2个σ键，故答案为：非极性分子；2；（2）X是Al元素，铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，其离子方程式为：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；XB是CN，晶体与金刚石类似，属于原子晶体；故答案为：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；原子；（3）非金属性越强，电负性越强，Al、O、N元素的电负性与非金属性一致，则三种元素电负性大到小顺序为：O＞N＞Al，故答案为：O＞N＞Al；（4）Z为30号Zn元素，根据构造原理，其基态原子核外电子排布式为：1s22s23S23p63d104s2；故答案为：1s22s23S23p63d104s2．
【分析】A元素可形成自然界硬度最大的单质，该单质为金刚石，则A为C元素；B与A同周期，核外有三个未成对电子，则B为N元素；根据X原子的第一电离能至第四电离可知，X原子的第四电离能剧增，则X表现+3价，所以X为Al元素；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质，则Y为S元素；Z的一种同位素的质量数为5、中子数为35，则质子数=65﹣35=30，故Z为Zn元素，据此进行解答．
12.【答案】（1）探究同一主族元素性质的递变规律
（2）橙红；紫红
（3）同主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱
（4）Cl2+2Br﹣=Br2+2Cl﹣；2I﹣+Br2=2Br﹣+I2；HF的稳定性比HCl强；F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧
【解析】解：（1）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质在有机层中显示紫红色，根据实验现象结合氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性来得出同主族元素性质的递变规律；故答案为：探究同一主族元素性质的递变规律；（2.）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质更易溶于四氯化碳中，在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质单质更易溶于四氯化碳中，在有机层中显示紫红色，故答案为：橙红；紫红；（3.）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，所以氧化性是氯气强于溴单质，溴单质能将碘离子氧化为碘单质，所以氧化性是溴单质强于碘单质，氧化性越强，元素的非金属性越强，即非金属性：Cl＞Br＞I，得出同主族元素性质的递变规律：同主族元素性质相似，且从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，故答案为：同主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱；（4.）①氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，2Br﹣+Cl2=2Cl﹣+Br2，溴单质能将碘离子氧化为碘单质2I﹣+Br2=2Br﹣+I2；故答案为：2Br﹣+Cl2=2Cl﹣+Br2；2I﹣+Br2=2Br﹣+I2；②单质和氢气化合得到的氢化物的稳定性：HF＞HCl；F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧，所以F的非金属性比Cl强；故答案为：HF的稳定性强于HCl；F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧．
【分析】（1）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质在有机层中显示紫红色，据此回答；（3）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质在有机层中显示紫红色，据此回答；（4）根据实验现象结合氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性来得出同主族元素性质的递变规律；（5）①氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质能将碘离子氧化为碘单质；②根根据单质和氢气化合得到的氢化物的稳定性、单质之间的置换反应可以得出元素的非金属性强弱顺序．
第九章原子结构与性质
第二节原子结构与元素的性质
1.了解元素周期表的结构。
2.了解原子半径的变化。
3.了解电离能、电负性。
4.了解同主族元素原子得失电子能力的变化规律。
一、元素周期表
1.组成
7个周期、16个主族。
2.分区
S区、p区、d区、ds区、f区。
二、元素周期性变化规律
1.主族元素性质的周期性变化规律
2.判断元素金属性或非金属性的强弱
三、元素周期律
1.原子半径取决于核电荷数和电子的能层数。
2.电离能
气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能。
3.电负性
描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。
引起同周期元素性质递变的主要原因
能层数相同，质子数增多→原子半径减小→原子核对核外电子的吸引力增强→失电子能力减弱，得电子能力增强→金属性减弱，非金属性增强。
1.已知基态X原子的3p轨道上有3个未成对电子，基态Y原子的2p轨道上有2个未成对电子，Z元素可以形成负价离子，且三种元素的原子序数之和等于32。下列说法不正确的是( )
A.Y元素原子的电子排布图为B.X位于元素周期表中第三周期VA族
C.电负性：Z>>Y>XD.第一电离能：X
B.X为P。为位于元素周期表中第三周期VA族，则B不符合题意
C.电负性F＞O＞P。故C不符合题意
D.第一电离能F＞O＞P。故D不符合题意
故答案为：A
【分析】注意：A所示图既可为C，又可为O
2.下列“最值”描述情况正确的是( )
A.第二周期所有元素的第一电离能：最大的是F，最小的是Li
B.第三周期主族元素离子半径：最大的是Clˉ，最小的是Al3+
C.第三周期元素最高价氧化物的水化物：酸性最强的是HClO，碱性最强的是NaOH
D.第VIA族元素的最简单氢化物的沸点，最高的是H2O，最低的是H2S
【解析】A.第二周期中第一电离能最大的Ne元素，故A不符合题意；B．S2-的半径就比Cl-的大，故B不符合题意；C．第三周期中非金属性最强的元素为氯元素，最高正价为+7价，所以酸性最强的是HClO4，故C不符合题意；D．第VIA族元素的最简单氢化物中，水分子之间存在氢键，其沸点最高，其它氢化物之间不形成氢键，结构相似，相对分子质量越大沸点越高，所以H2S沸点最低，故D符合题意；故答案为：D。
【分析】A.同周期自左至右第一电离能呈增大趋势；B.同周期中阴离子的半径大于阳离子，电子层数相同时核电荷数越小半径越大；C.非金属性越强最高价氧化物的水化物的酸性越强；D.分子晶体，结构相似时，相对分子质量越大熔沸点越高，但水分子间会形成氢键，沸点变高。
3.中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是()
A.根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大
B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7
C.H2O常温下为液态，H2S常温下也为液态
D.根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
【解析】A．镁的3s轨道电子处于全充满状态，稳定性强，因此镁的第一电离能大于铝的第一电离能，选项A不符合题意；B．F是最活泼的非金属，没有正价+7，选项B不符合题意；C．水分子与分子间存在氢键，所以常温下H2O为液态，而H2S分子间无氢键，所以常温下为气态，选项C不符合题意；D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO，选项D符合题意；故答案为：D。
【分析】A.电离能的大小和轨道的全充满和半充满有关，半充满或者全充满电离能高；B.氟元素非金属性最强，只能得到电子，化合物中没有正价；C.常温下，水是液体，主要是水分子之间形成氢键；D.碳酸的酸性强于次氯酸。
4.富硒食品倍受追捧是因为硒(Se)被誉为“生命的奇效元素”。硒与氧同主族，与钙同周期。下列关于硒的描述错误的是( )
A.原子序数为34
B.氢化物的稳定性:H2Se＞H2S.
C.原子半径:Ca＞Se
D.最高价含氧酸的酸性:H2SeO4＜H2SO4
【解析】A．硒与氧同主族，硒的原子序数为：8+8+18=34，A不符合题意；B．非金属性：Se＜S，氢化物的稳定性:H2Se＜H2S，B符合题意；C．同周期从左到右原子半径逐渐减小，原子半径:Ca＞Se，C不符合题意；D．非金属性：Se＜S，最高价含氧酸的酸性:H2SeO4＜H2SO4，D不符合题意；故答案为：B。
【分析】A．氧族元素包含氧（O-8）、硫（S-16）、硒（Se-34）、碲（Te-52）、钋（Po-84）、116号元素（Uuh）六种元素；B．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性Se＜S；C．同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小；D．O族元素最高正化合价相同（O元素除外），等于其族序数，非金属性S＞Se。
5.下列说法正确的是( )
A.Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强
B.O2-半径比F-的小
C.H2S比H2O沸点高
D.P和As属于第VA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱
【解析】A．Na和Cs均属于第ⅠA族元素，Cs的原子半径比Na大，原子核对外层电子的引力比Na小，失电子能力比Na的强，A符合题意；B．O2-和F-的核外电子排布相同，O2-的核电荷数较小，半径较大，B不符合题意；C．H2O分子间存在氢键，沸点比H2S高，C不符合题意；D．P和As属于第VA族元素，P的非金属性比As强，H3PO4酸性比H3AsO4的强，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A.同一主族，从上到下金属性增强；B.核外电子排布相同时，质子数越小半径越大；C.同一主族，从上到下非金属性减弱，氢化物的稳定性减弱；D.同一主族，从上到下非金属性减弱，最高价氧化物的水化物的酸性减弱。
6.2020年12月17日嫦娥五号返回器带回月球土壤样品。研究发现，月球土壤样品中存在铁、金、银、铅、锌、铜等矿物颗粒。请回答下列问题：
（1）基态Fe原子的价电子排布式为________，其核外填充有电子的原子轨道数目为________，基态Fe2+与Fe3+中未成对电子数之比为________。邻二氮菲()中N原子可与Fe2+通过配位键形成橙红色邻二氮菲亚铁离子，利用该反应可测定Fe2+浓度，该反应的适宜pH范围为2~9，试解释若pH＜2会产生什么影响________。
（2）Zn元素在元素周期表中的位置为________，它的基态原子的M电子层中电子占据的最高能级是________，该能级有________对成对电子。
（3）我国科学家研究发现，十八胺在较高温度下具有一定的还原性，由于从十八胺中获得电子的能力不同，不同的金属盐在十八胺体系中反应可以得到不同的产物：
单一金属盐
Zn2+
Ag+
在十八胺体系中的产物
ZnO
Ag
已知元素的电负性数据：
元素
Zn
Ag
Au
电负性(鲍林标度)
1.6
1.9
2.4
据此推测单一的金属(Au3+)盐在十八胺体系中反应的产物为________(写化学式)。
【答案】（1）3d64s2；15；4：5；当H+浓度高时，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱
（2）第四周期第IIB族；3d；5
（3）Au
【解析】(1)Fe是26号元素，根据构造原理可知基态Fe原子的核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d64s2，则其价电子排布式为3d64s2；由于s亚层有1个轨道，p亚层有3个轨道，d亚层有5个轨道，则基态Fe原子核外填充有电子的原子轨道数目为15个；基态Fe2+是Fe原子失去最外层的2个4s电子形成的，则Fe2+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6，其未成对电子数是4；基态Fe3+是Fe2+再失去1个3d电子形成的，Fe3+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d5，未成对电子数是5，故基态Fe2+与Fe3+离子中未成对电子数之比为4：5；邻二氮菲中N原子可与Fe2+通过配位键形成橙红色邻二氮菲亚铁离子，利用该反应可测定Fe2+浓度，pH＜2时，H+浓度高，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱；(2)Zn是30号元素，在元素周期表中位于第四周期第IIB族。根据构造原理可知基态Zn原子的核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d104s2，可知基态Zn原子的M电子层中电子占据的最高能级是3d能级；该能级有5对电子对；(3)元素的电负性越大，得到电子的能力就越强。根据元素电负性可知：得到电子能力：Au3+＞Ag+＞Zn2+，由于Ag+得到电子变为Ag单质，则据此推测单一的金属(Au3+)盐在十八胺体系中反应的产物为Au。
【分析】（1）根据铁原子的核外电子数即可写出核外电子排布以及原子和轨道数，同时可以确定铁离子和亚铁离子的未成对电子数；邻二氮菲中含有氮原子，电负性很强易与氢离子结合，因此酸性不能太强
（2）根据锌的质子数写出核外电子能级排布即可，锌含有4个电子层，M是第三层，三层含有d能级，因此最高是d，根据核外电子能级排布即可找出成对电子数
（3）电负性越高，得电子能力越高，因此得到的是单质
1.如图所示为元素周期表中短周期的一部分，X、Y、Z、W四种主族元素原子序数增大，Z是非金属性最强的元素，Y的主族序数是其周期数的3倍。下列说法正确的是( )
A.原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.电负性：Y>X>Z
C.元素W最高价氧化物的水化物是一种强酸
D.元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
2.科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构示意图如图(Y和Y之间重复单元的W、X未全部标出)。W、X、Z分别位于不同周期，Z是同周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.简单气态氢化物的热稳定性：X>Y
B.第一电离能：I1(X)>I1(Y)>I1(Z)
C.该化合物中W、X、Y都满足8电子稳定结构
D.W、Y、Z三种元素组成的化合物中含有离子键和共价键
3.血红蛋白在血液中输送氧气的机理如图。载氧前，血红蛋白中Fe2+与蛋白质链上咪唑环通过配位键相连；载氧后，氧分子通过配位键与Fe2+连接，使Fe2+滑入卟啉环中。其中A、W、X、Y为元素周期表中1～10号元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径大小的顺序为X>Y>W>A
B.X与A形成的最简单分子的空间构型为正四面体
C.元素最简单氢化物稳定性的顺序为W>X>Y
D.由A、W、X三种元素组成的化合物一定为酸
4.下列说法错误的是( )
A.原子模型是玻尔提出的
B.宇宙大爆炸后短时间内产生了氢、氦和大量的锂
C.原子半径、核电荷数、核外电子排布共同决定了元素的性质
D.电子云模型中的小黑点表示电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述
5.一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，其结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.第一电离能：Zn
C.该物质中，Zn2+的配位数为5，配原子为O、N
D.电负性由小到大的顺序为Zn
A.X可能在周期表第二周期B.X在化合物中可能为+4价
C.X在周期表第VA族D.X的最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物
7.科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是( )
A.Y为O或S元素B.元素电负性的顺序为X>Y>Z
C.元素的第一电离能顺序Z>Y>X>WD.对应简单离子的半径顺序W>X>Y>Z
8.B、C、N、O是短周期主族元素。下列有关说法正确的是()
A.CO的结构式：C≡OB.N2H4中氮原子的轨道杂化类型：sp2
C.电负性：N>O>CD.最高价氧化物的水化物的酸性：H3BO3>H2CO3
9.自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出原子假说以来，人类对原子结构的研究不断深入、不断发展，通过实验事实不断地丰富、完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法正确的是( )
A.所有的原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒
B.所有的原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒的个数都是相等的
C.原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引
D.原子中的质子、中子和电子三种基本构成微粒不可能再进一步分成更小的微粒
10.根据下列四种粒子的结构示意图，所获取的信息正确的是( )
A.它们表示四种元素B.①④表示的是阳离子
C.④表示的元素是非金属元素D.②表示的元素在化合物中通常显+2价
11.A、B、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大．A元素可形成自然界硬度最大的单质；B与A同周期，核外有三个未成对电子；X原子的第一电离能至第四电离能分别是：I1=578kJ/mol，I2=1817kJ/mol，I3=2745kJ/mol，I4=11575kJ/mol；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质；Z的一种同位素的质量数为65，中子数为35．请回答下列问题：
（1）AY2是一种常用的溶剂，为________分子（填“极性”或“非极性”），分子中存在________个σ键．
（2）X形成的单质与NaOH溶液反应的离子方程式为________，超高导热绝缘耐高温纳米XB在绝缘材料中应用广泛，其晶体与金刚石类似，属于________晶体．
（3）X，氧、B元素的电负性由大到小的顺序为________（用元素符号作答）．
（4）Z的基态原子核外电子排布式为________．
12.某学生在做元素性质与原子结构关系的实验时，设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象．请帮助该学生整理并完成实验报告．
（1）实验目的：________．
（2）实验用品：仪器：试管、胶头滴管．
药品：新制氯水、新制溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳．
实验内容（在下表横线中填写相关内容）．
序号
实验方案
实验现象
①
向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制氯水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置
液体分为两层，下层
呈________色
②
向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制溴水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置
液体分为两层，下层
呈________色
（3）实验结论：________．
（4）问题和讨论．
①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为________、________．
②由于氟单质过于活泼，所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱．试列举两项事实说明氟的非金属性比氯的强：________、________。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】A．原同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小；元素位于同主族时，核电荷数越大，电子层数越多，原子半径越大。原子子半径：r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z)，A不符合题意；B．同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，F的电负性大于O，O的电负性大于N，B不符合题意；C．元素W最高价氧化物的水化物硫酸是一种强酸，C符合题意；D．同主族从上到下元素非金属性递减，非金属性越强，简单氢化物越稳定，元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，D不符合题意；答案选C。
【分析】X、Y、Z、W四种主族元素原子序数增大，Z是非金属性最强的元素，则Z为F，Y的主族序数是其周期数的3倍。则由位置关系知，Y为ⅥA元素，则Y为O、W为S、X为N，据此回答。
2.【答案】D
【解析】结合分析可知，W为H，X为C，Y为O，Z为Na元素，
A．非金属性C
【分析】四种原子序数依次递增的短周期元素X、Y、Z，W、X、Z分别位于不同周期，则W为H，Y、Z分别位于第二、第三周期；Z是同周期中金属性最强的元素，则Z为Na；X形成4个共价键，位于IVA族，其原子序数小于Z（Na），则X为C元素；Y形成2个共价键，位于第二周期ⅥA族，为O元素，以此分析解答。
3.【答案】C
【解析】A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径大小的顺序为C>N>O>H，A不符合题意；B．X与A形成的最简单分子是氨气，空间构型为三角锥形，B不符合题意；C．非金属性是O＞N＞C，则元素最简单氢化物稳定性的顺序为W>X>Y，C符合题意；D．由H、O、N三种元素组成的化合物不一定为酸，例如硝酸铵是盐，D不符合题意；故答案为：C。
【分析】A、W、X、Y为元素周期表中1～10号元素，血红蛋白中Fe2+与蛋白质链上咪唑环通过配位键相连，因此X是N；载氧后，氧分子通过配位键与Fe2+连接，则W是O。根据示意图可知A是H，Y是C，据此解答。
4.【答案】B
【解析】A．波尔在卢瑟福核式模型基础上，提出了核外电子分层排布的原子结构模型，A不符合题意；B．宇宙大爆炸产生了氢元素和氦元素，以及很少的锂元素，B符合题意；C．原子半径、核电荷数、核外电子排布共同决定了元素的电离能、电负性等性质，C不符合题意；D．电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少，即概率密度分布的形象化描述，D不符合题意；故答案为：B。
【分析】宇宙大爆炸产生的氢元素和氦元素，以及少量的锂元素，不是大量的锂元素，其他均正确
5.【答案】A
【解析】A．锌与29号铜相邻，由于锌原子的所有排布电子的原子轨道均处于较稳定的全充满状态，故其第一电离能大于铜的，故A符合题意；B．锌原子的核外电子数为30，其位于元素周期表第4周期第ⅡB族，基态Zn原子价电子排布式为3d104s2，故B不符合题意；C．由一水合甘氨酸锌的分子结构可知，锌离子与相邻的5个原子(N和O)成键，故其配位数为5，配位原子为O、N，故C不符合题意；D．根据电负性的变化规律可知，非金属元素的电负性大于金属元素，非金属性越强其电负性越大，因此，由小到大的顺序为Zn＜H＜C＜N＜O，故D不符合题意；故答案为：A。
【分析】A.根据铜和锌的位置，以及核外电子能级排布方式即可判断第一电离能的大小
B.根据核外电子排布即可判断
C.根据结构简式中即可判断
D.电负性是结合电子的能力，非金属性越强，结合电子的能力越强
6.【答案】D
【解析】A．根据分析可知X为Al元素，位于第三周期，A不符合题意；B．Al元素的最高正价为+3价，不可能显+4价，B不符合题意；C．Al元素位于第三周期ⅢA族，C不符合题意；D．Al的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3，是一种两性氢氧化物，D符合题意；故答案为D。
【分析】据图可知X的电离能在I4时突然增大，则X应为ⅢA族元素，又X为短周期金属元素，所以X为Al元素。
7.【答案】C
【解析】A．根据以上分析，Y为P元素，故A不符合题意；B．元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性Cl>P>Si，则电负性Cl>P>Si，即Z>Y>X，故B不符合题意；C．同一周期元素，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，则Na、Si、P、Cl第一电离能Cl>P>Si>Na，即Z>Y>X>W，故C符合题意；D．电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，电子层越多离子半径越大，Si既不容易失电子，也不容易得电子，很难形成简单离子，故离子半径P3->Cl->Na+，故D不符合题意；故答案为：C。
【分析】由图可知，X可以形成4个共价键，最外层有4个电子；而Z只形成1个共价键，且Z的最外层电子数是X核外电子总数的一半，可推断X为Si，Z为Cl，W形成+1价离子，为Na元素；由化合物中原子团带1个单位负电荷，可知Y元素除了形成2个共用电子对之外，还可以得到1个电子，最外层电子数为5，为P元素。综上，元素W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl，据此分析解答。
8.【答案】A
【解析】A．CO含两个原子，价电子总数为10，所以与N2为等电子体，根据N2的结构式可知CO的结构式为C≡O，A符合题意；B．N2H4分子中每个N原子与另一个N原子共用一对电子，与两个H原子分别共用一对电子，还有一对孤电子对，所以价层电子对数为4，采取sp3杂化，B不符合题意；C．非金属性O>N>C，则电负性O>N>C，C不符合题意；D．C的非金属性比B强，所以酸性H3BO3
9.【答案】C
【解析】A．普通H没有中子，多数原子都含有质子、中子和电子三种基本构成微粒，故A不符合题意；B．原子中质子数等于电子数，但中子数不确定，所以不是都相等，故B不符合题意；C．质子带正电，电子带负电，则原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引，故C符合题意；D．随科学的发展，可认识到微粒可以再分成更小的微粒，故D不符合题意；故答案为：C。
【分析】本题考查原子的构成，注意普通H的构成及微粒的电性即可解答，选项D为解答的易错点，明确人类对原子结构的研究不断深入、不断发展即可解答，需要注意的是，并不是所有原子都含有中子，如11H中就只含一个质子和一个电子而没有中子，多数原子的中子数和质子数比较接近但并没有必然的数量关系。
10.【答案】D
【解析】A.表示O、Na、Mg三种元素，A不符合题意；B.①表示O2-，表示的是阴离子，B不符合题意；C.④表示Mg2+，Mg元素是金属元素，C不符合题意；D.②表示Mg原子，镁原子最外层有2个电子，在化合物中通常显+2价，D符合题意；故答案为：D。
【分析】A、元素的核电荷数决定元素种类；B、阳离子的核电荷数大于核外电子数；C、④表示的是镁元素，为金属元素；D、金属元素通常容易失去最外层电子，显正价。
11.【答案】（1）非极性分子；2
（2）2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；原子
（3）O＞N＞Al
（4）1s22s23S23p63d104s2
【解析】解：A元素可形成自然界硬度最大的单质，该单质为金刚石，则A为C元素；B与A同周期，核外有三个未成对电子，则B为N元素；根据X原子的第一电离能至第四电离可知，X原子的第四电离能剧增，则X表现+3价，所以X为Al元素；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质，则Y为S元素；Z的一种同位素的质量数为5、中子数为35，则质子数=65﹣35=30，故Z为Zn元素，（1）AY2化学式是CS2，其结构式为S=C=S，为直线型结构，属于非极性分子，其分子中每个双键中含有1个σ键，所以CS2分子存在2个σ键，故答案为：非极性分子；2；（2）X是Al元素，铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，其离子方程式为：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；XB是CN，晶体与金刚石类似，属于原子晶体；故答案为：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；原子；（3）非金属性越强，电负性越强，Al、O、N元素的电负性与非金属性一致，则三种元素电负性大到小顺序为：O＞N＞Al，故答案为：O＞N＞Al；（4）Z为30号Zn元素，根据构造原理，其基态原子核外电子排布式为：1s22s23S23p63d104s2；故答案为：1s22s23S23p63d104s2．
【分析】A元素可形成自然界硬度最大的单质，该单质为金刚石，则A为C元素；B与A同周期，核外有三个未成对电子，则B为N元素；根据X原子的第一电离能至第四电离可知，X原子的第四电离能剧增，则X表现+3价，所以X为Al元素；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质，则Y为S元素；Z的一种同位素的质量数为5、中子数为35，则质子数=65﹣35=30，故Z为Zn元素，据此进行解答．
12.【答案】（1）探究同一主族元素性质的递变规律
（2）橙红；紫红
（3）同主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱
（4）Cl2+2Br﹣=Br2+2Cl﹣；2I﹣+Br2=2Br﹣+I2；HF的稳定性比HCl强；F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧
【解析】解：（1）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质在有机层中显示紫红色，根据实验现象结合氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性来得出同主族元素性质的递变规律；故答案为：探究同一主族元素性质的递变规律；（2.）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质更易溶于四氯化碳中，在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质单质更易溶于四氯化碳中，在有机层中显示紫红色，故答案为：橙红；紫红；（3.）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，所以氧化性是氯气强于溴单质，溴单质能将碘离子氧化为碘单质，所以氧化性是溴单质强于碘单质，氧化性越强，元素的非金属性越强，即非金属性：Cl＞Br＞I，得出同主族元素性质的递变规律：同主族元素性质相似，且从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，故答案为：同主族元素从上到下元素原子的得电子能力逐渐减弱；（4.）①氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，2Br﹣+Cl2=2Cl﹣+Br2，溴单质能将碘离子氧化为碘单质2I﹣+Br2=2Br﹣+I2；故答案为：2Br﹣+Cl2=2Cl﹣+Br2；2I﹣+Br2=2Br﹣+I2；②单质和氢气化合得到的氢化物的稳定性：HF＞HCl；F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧，所以F的非金属性比Cl强；故答案为：HF的稳定性强于HCl；F2能置换出水中的氧，而Cl2不能置换出水中的氧．
【分析】（1）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质在有机层中显示紫红色，据此回答；（3）氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质在有机层显示橙红色；溴单质能将碘离子氧化为碘单质，碘单质在有机层中显示紫红色，据此回答；（4）根据实验现象结合氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性来得出同主族元素性质的递变规律；（5）①氯气具有氧化性，能将溴离子氧化为溴单质，溴单质能将碘离子氧化为碘单质；②根根据单质和氢气化合得到的氢化物的稳定性、单质之间的置换反应可以得出元素的非金属性强弱顺序．
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