人教版 (2019)选择性必修2第二节 原子结构与元素的性质课时训练

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第二节 原子结构与元素的性质课时训练，共13页。试卷主要包含了单选题，填空题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。

第一章第二节原子结构与元素的性质同步练习
2022——2023学年高中化学人教版（2019）选择性必修2

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．当汽车遭受一定碰撞力量以后，安全气囊中的物质会发生剧烈的反应：
NaN3+ KNO3= K2O + Na2O + N2↑(未配平)，生成大量气体。下列说法正确的是
A．半径大小：r(Na+) < r(N3-) B．电负性大小：χ(N) > χ(O)
C．第一电离能：I1(K) > I1(Na) D．碱性强弱：KOH < NaOH
2．下列有关物质结构的认识中，正确的是
A．物质的结构决定物质的性质，物质的性质反映物质的结构
B．物质的结构仅包括构成物质的微粒间的相互作用和分子的结构
C．物质的结构随着人们的认识或研究的发展经常发生一些小的变化
D．物质的结构有宏观和微观两个方面的认识，从宏观上说物质是由元素组成的，从微观上说物质是由分子构成的
3．下列选项中，所叙述的粒子按半径由大到小排列时，顺序正确的是
①基态X的原子结构示意图为
②基态Y原子的价电子排布式为
③基态的轨道表示式为
④基态T原子有2个电子层，电子式为
A．①②③④ B．③④①②
C．③①②④ D．①②④③
4．“飞秒()化学”使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能，你认为利用该技术不能观察到的是
A．原子中原子核的内部结构 B．化学反应中原子的运动
C．化学反应中生成物分子的形成 D．化学反应中反应物分子的分解
5．下列说法正确的是
A．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
B．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第IIA族
C．同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
D．同周期中金属性最强的元素是IA族的金属元素
6．下列性质的比较正确的是
A．单质的熔点：Li>Na>K> Rb B．电负性： P>N>O>C
C．第一电离能： Na 7．具有下列电子排布的原子中，半径最大的为
A．1s22s22p63s1 B．1s22s22p63s23p64s1
C．1s22s22p63s2 D．1s22s22p63s23p64s2
8．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p63s23p5，下列排序正确的是
A．含氧酸的酸性：③>①>②
B．原子半径：③>②>①
C．第一电离能：③>①>②
D．电负性：③>②>①
9．几种短周期元素的原子半径及主要化合价如图所示，下列叙述不正确的是

A．第一电离能：X＞Y
B．Z的电负性小于W
C．Y元素原子核外共有5种不同运动状态的电子
D．X的单质可分别与Z、W的单质发生氧化还原反应
10．砹(At)是放射性元素，它的化学性质符合卤素性质的变化规律，下列说法正确的是
A．HAt很稳定 B．AgAt易溶于水
C．砹易溶于有机溶剂 D．砹(At2)是白色固体
11．下列四种元素中，其单质氧化性最强的是
A．基态原子最外层电子排布式为3s23p3的元素
B．位于周期表中第三周期第IIIA族的元素
C．基态原子最外层电子排布式为2s22p4的元素
D．基态原子含有未成对电子最多的第二周期元素
12．氮气可以作食品包装、灯泡等的填充气。一种实验室制备氮气的原理是。反应发生后即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全。下列说法正确的是
A．主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能一定越大
B．第一电离能：O>N>Na
C．元素的电负性：Cl>O>H
D．①和②示意图表示的钠原子失去最外层一个电子所需要的能量：①>②
13．W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是
A．X和Y元素原子核外均有3个能级
B．W元素原子核外只有1个电子
C．Z元素原子的M层上有3个能级，有6个电子
D．X、Y、Z元素形成的简单离子具有相同的电子层结构
14．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是
A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是s区元素
B．原子的价层电子排布式为(n-1)d6-8ns2的元素一定是ds区元素
C．最外层有三个未成对电子的元素一定属于主族元素
D．基态原子的价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素的族序数一定为x+y
15．1933年，格哈德·多马克将第一种磺胺药应用于医学，因此荣获1939年诺贝尔生理学或医学奖。已知该物质的结构如图，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，Z和M为同主族元素。则下列说法中不正确的是

A．M原子的价层电子排布式为3s23p4
B．Y原子的电子排布图为
C．基态Z原子核外未成对电子数是成对电子数的3倍
D．基态X原子核外s能级电子总数是p能级电子总数的2倍

二、填空题
16．下表列出了①~④四种元素在周期表中的位置．
           族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2





①


3
②





③

4






④


回答下列问题：
(1)①的元素符号为_____________。
(2)②的基态原子电子排布式为__________________________。
(3)③和④中原子半径较大的是_____________(填元素符号)。
(4)如图是③原子中s电子和p电子的电子云轮廓图。s电子的电子云形状为_____________形；每个p能级都有_____________个相互垂直的电子云。

17．C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
(1)Si位于元素周期表第_______周期第_______族，其基态原子的轨道表示式为_______。
(2)Cu的基态原子的电子排布式为_______。
(3)原子半径：Al_______Si，电负性：N_______O，第一电离能：C_______N。(用“>”或“＜”填空)
(4)Ge元素的最外层基态电子排布为4s24p2，Ge元素可能的性质或应用有_______。
A．是一种活泼的金属元素 B．其电负性大于硅
C．其单质可作为半导体材料 D．其第一电离能小于硅
18．碱金属元素
(1)碱金属元素包括(填名称及元素符号)：_______等。

(2)碱金属的原子结构(Li→Cs)
①相似性：最外层均有_______个电子。
②递变性：电子层数逐渐增多，原子半径逐渐_______。
(3)碱金属的化学性质
①钠、钾与氧气反应比较实验
a.实验现象：都能在空气中燃烧，钠产生_______色火焰，钾产生_______色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)，钾燃烧更剧烈。
b.反应方程式_______、_______。
②钾与水反应的实验

a.现象：浮于水面上，并熔化为闪亮的小球四处游动，发出嘶嘶的响声，并伴有燃烧，溶液呈红色。
b.化学方程式：_______。
c.与Na和水反应相比现象不同的有_______，结论：活泼性K比Na_______。
③锂与氧气(加热)、H2O反应的化学方程式分别为_______；_______。
(4)碱金属性质的递变规律及原因
从Li→Cs，电子层数逐渐_______，原子半径逐渐_______，原子核对最外层电子的引力逐渐_______，原子失去电子的能力逐渐_______，金属性逐渐_______。
(5)碱金属单质的物理性质
元素
Li、Na、K、Rb、Cs(原子序数增大)
相同点
除铯外，其余都呈_______色，它们都比较软，有延展性，密度较_______，熔点较_______，导电、导热性强
递变规律
密度
逐渐_______(钠、钾反常)
熔、沸点
逐渐_______
个性特点
①铯略带金属光泽；②锂的密度比煤油的小；③钠的密度比钾大



三、结构与性质
19．回答下列问题：
(1)Mn位于元素周期表中第四周期_______族。
(2)比较离子半径：F-_______O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)Li＋与H-具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H-)，原因是_______。
(4)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_______。
(5)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是_______。
(6)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。
A． B． C． D．
(7)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)_______I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_______。
(8)元素Mn与O中，第一电离能较大的是_______。
(9)元素的基态气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(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_______；氮元素的E1呈现异常的原因是_______。

20．已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同；C元素原子的价层电子排布是；D元素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；E与D的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数。F元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对。
(1)请用元素符号完成下列空白：
①元素：A_______、B_______、C_______、D______、E______、F______。
②A、B、C三种元素的电负性大小顺序是：___________。
③B、C、D、E四种元素的第一电离能大小顺序是：___________。
(2)如图是A~F元素中某种元素的部分电离能，由此可判断该元素是___________。F元素位于周期表的___________区，此区元素的价电子层结构特点是___________。


参考答案：
1．A
【详解】A．钠离子和氮离子电子层数相同，但氮离子的核电荷数更小，半径更大，A正确；
B．非金属性O＞N，所以电负性大小：χ(N)＜χ(O)，B错误；
C．最外层电子数相同，电子层数越多，第一电离能越小，所以电离能大小：I1(Na)＞I1(K)，C错误；
D．同主族自上而下金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性增强，所以碱性：KOH＞NaOH，D错误；
综上所述答案为A。
2．A
【详解】A．物质结构决定物质的性质，物质的性质反映物质的结构，A正确；
B．物质的结构指的是构成物质的微粒、微粒间的作用力及微粒的排列方式等，B错误；
C．物质的结构是自然存在的，只是人们认识物质结构的过程在逐步深入，C错误；
D．从微观上说，构成物质的微粒有分子，也有原子、离子，D错误；
答案选A。
3．C
【详解】①基态X的原子结构示意图为，X为S原子；
②基态Y原子的价电子排布式为，Y为Cl原子；
③基态的轨道表示式为，Z2-原子为S2-；
④基态T原子有2个电子层，电子式为，T为O原子；
电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，S、S2-的电子层数相同、质子数相等，S2-的电子数多，S原子的半径小于S2-，所以半径由大到小排列顺序为③①②④，故选C。
4．A
【详解】运用激光光谱技术观测的是化学反应时分子中原子的运动，分子的形成和分解都是由原子的运动完成的，化学反应的最小粒子是原子，原子参与反应，原子核不参与反应；
故答案为：A。
5．D
【详解】A．过渡元素是元素周期表中所有的副族及VIII族元素，A错误；
B．锰、铁和锌等过渡元素最外层电子数也为2，B错误；
C．同主族元素最高价的含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，C错误；
D．同周期中从左到右金属性逐渐减弱，故金属性最强的元素是IA族的金属元素，D正确；
故选D。
6．A
【详解】A．同主族的金属元素从上到下，金属原子的价层电子数不变，原子半径逐渐增大，金属键逐渐减弱，金属熔点逐渐降低，故A正确；
B．元素的非金属性越强，电负性越大，电负性O>N>P>C，故B错误；
C．同周期元素第一电离能呈增大趋势，但IIA和VA族为全满和半满稳定状态，第一电离能反常的比相邻下一主族大，故第一电离能Na D．微粒的电子层数越多原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多半径越小，微粒半径Li+ 故选：A。
7．B
【详解】1s22s22p63s1为Na，1s22s22p63s23p64s1为K，1s22s22p63s2为Mg，1s22s22p63s23p64s2为Ca；同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：K＞Na＞Mg，K＞Ca，故K原子半径最大，即B的原子半径最大；
故选B。
8．C
【详解】①1s22s22p63s23p4、②1s22s22p63s23p3、③1s22s22p63s23p5分别为S、P、Cl元素，这三种元素位于同一周期，且原子序数依次增大，
A．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性P＜S＜Cl,所以其最高价氧化物的水化物酸性：③＞①＞②，但其含氧酸的酸性不一定遵循该规律，如酸性：H3PO3＞H2SO3＞HClO，故A错误；
B．同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，S、P、Cl元素位于同一周期，且原子序数依次增大，则半径依次减小，原子半径：②＞①＞③，故B错误；
C．同一周期元素，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素，S、P、Cl依次位于第ⅥA族、第ⅤA族、第ⅦA族，所以第一电离能：③＞①＞②，故C正确；
D．同一周期元素，随着原子序数增大，电负性增大，所以电负性：③＞①＞②，故D错误；
故选：C。
9．C
【分析】根据短周期元素的化合价与元素的原子半径大小关系可知：X是Mg，Y是Al，Z是N，W是O元素，然后根据元素周期律分析判断。
【详解】根据上述分析可知X是Mg，Y是Al，Z是N，W是O元素。
A．X是Mg，Y是Al，二者是同一周期元素，一般情况下，同一周期主族元素的原子序数越大，元素的第一电离能越大，但当元素处于第ⅡA时，处于原子轨道的全充满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，所以镁的第一电离能大于铝，A正确；
B．Z是N，W是O元素，二者是同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，其电负性就越大。元素的非金属性：O＞N，则电负性：Z(N)＜W(O)，B正确；
C．在任何原子中都不存在运动状态完全相同的电子存在。Y是13号Al元素，铝原子核外有13个电子，每个电子的运动状态都不同，则有13种不同运动状态的电子，C错误；
D．X是Mg，Z是N，W是O元素，Mg能与N2反应产生Mg3N2，Mg与O2反应产生MgO，D正确；
故合理选项是C。
10．C
【分析】砹(At)为第六周期第ⅦA族元素；
【详解】A．卤族元素随着原子半径增大，卤化氢的稳定性减弱，Hat不稳定，A错误；
B．氟化银到碘化银溶解性减小，则AgAt难溶于水，B错误；
C．同主族由上而下，溴、碘易溶于有机溶剂，则砹易溶于有机溶剂，C正确；
D．同主族由上而下，卤素单质颜色变深，砹(At2)不是白色固体，D错误；
故选C。
11．C
【详解】A．基态原子最外层电子排布式为的元素是P元素；
B．位于周期表中第三周期第ⅢA族的元素是Al元素；
C．基态原子最外层电子排布式为的元素是O元素；
D．基态原子含未成对电子最多的第二周期元素是N元素；
非金属性O>N>P>Al，O2的氧化性最强，C项符合题意；
答案选C。
12．D
【详解】A．主族元素原子的第一电离能、电负性变化趋势基本一致，但电离能变化有特例，如第一电离能：ON，A错误；
B．N元素的2p轨道为半充满结构，第一电离能为最大，第一电离能N>O>Na，B错误；
C．在化合物中，O呈负价，Cl呈正价，说明O的电负性比Cl强，C错误；
D．图①所示的钠原子为基态，而图②所示的钠原子为激发态，即图②所示的钠原子已经吸收了一部分能量，由于3s轨道的能量比3p轨道的低，故失去最外层一个电子所需要的能量：①>②，D正确；
故答案选D。
13．B
【分析】W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8，它们的最外层电子数之和为18，则W、X、Y、Z元素分别为H、N、P、Cl元素。
【详解】A．X(N)元素原子核外有1s、2s、2p共3个能级，Y(P)元素原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d共6个能级，A错误；
B．W(H)元素原子核外只有1个电子，B正确；
C．Z(Cl)元素原子的M层有3s、3p、3d共3个能级，其中3s能级有2个电子，3p能级有5个电子，C错误；
D．X(N)、Y(P)、Z(Cl)元素形成的简单离子分别为、和，其中和具有相同的电子层结构，D错误；
故选B。
14．C
【详解】A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，其基态原子电子排布式可能为、或，即该元素可能在ⅠA族、ⅥB族或ⅠB族，不一定位于s区，故A错误；
B．原子的价层电子排布式为(n-1)d6-8ns2的元素是第Ⅷ族元素，位于d区，故B错误；
C．原子核外最外层有三个未成对电子的元素，其p能级为3个电子，一定属于主族元素，故C正确；
D．基态原子的价层电子排布式为(n-1)dxnsy的元素，其族序数可能为、也可能为y(，或2)，该元素还可能在第Ⅷ族，故D错误；
故选C。
15．C
【分析】根据物质的结构简式可知，W形成1对电子对且原子序数最小，则W为H元素，X形成4对电子对，则X为C元素，Y形成3对电子对，则Y为N元素，Z形成2对电子对，则Z为O元素，M形成6对电子对，则M为S元素；
【详解】根据给定物质的结构简式，结合W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期元素，Z和M为同主族元素分析可知W、X、Y、Z、M分别为H、C、N、O、S。
A．M原子为硫原子，硫原子的核外一共有3个电子层，其中最外层电子数为6，根据构造原理可知其价层电子排布式为，故A正确；
B．Y原子为氮原子，氮原子的核外一共有7个电子，其核外电子排布图为，故B正确；
C．Z为氧元素，其基态原子的电子排布式为，所以基态Z原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍，故C错误；
D．X为碳元素，其基态原子的电子排布式为，因此基态碳原子核外s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，故D正确；
故选：C。
16．(1)O
(2)[Ne]3s1
(3)Br
(4)     球     3

【分析】①是第二周期第VIA族元素，所以①是O；②是第三周期第IA族元素，所以②是Na；③是第三周期第VIIA族元素，所以③是Cl；④是第四周期第VIIA族元素，所以④是Br，依次作答。
【详解】（1）①是第二周期第VIA族元素，所以①是O；
（2）②是第三周期第IA族元素，所以②是Na，②的基态原子电子排布式[Ne]3s1；
（3）根据分析可知③是Cl，④是Br，根据同主族元素，从上到下，原子半径依次增加，所以Br>Cl；
（4）ns能级各有1个轨道，np能级各有3个轨道，s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道都是哑铃形的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示。
17．(1)     三     IVA    
(2)1s22s22p63s23p63d104s1
(3)     >     <     <
(4)CD

【详解】（1）Si是14号元素，核外电子层排布为2、8、4，因此Si位于元素周期表第三周期第ⅣA族；
Si是第14号元素，所以基态原子轨道表示式是：。
（2）Cu是29号元素，其基态原子电子排布式：1s22s22p63s23d104s1；
（3）同周期原子半径从左到右依次减小，因此原子半径：Al＞Si；同周期从左到右电负性逐渐增大，因此电负性：N＜O；同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，因此第一电离能：C （4）A．Ge是在金属和非金属交界处，因此Ge具有一定的非金属性，因此不是一种活泼的金属元素，故A不符合题意；
B．同主族从上到下电负性减小，因此Ge的电负性小于Si，故B不符合题意；
C．Ge是在金属和非金属交界处，因此其单质可作为半导体材料，故C符合题意；
D．同主族从上到下第一电离能减小，因此Ge的第一电离能小于Si，故D符合题意；
综上所述，选CD。
18．(1)锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)等
(2)     1     增大
(3)     黄     紫     2Na＋O2Na2O2     K＋O2KO2     2K＋2H2O=2KOH＋H2↑     反应比钠和水剧烈，并伴有燃烧     活泼     4Li＋O22Li2O     Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑
(4)     增多     增大     减弱     增强     增强
(5)     银白     小     低     增大     降低

【详解】（1）碱金属元素包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)等，故答案为：锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)等；
（2）①碱金属元素的原子最外电子层上都只有1个电子，故答案为：1；
②碱金属元素从上到下电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，故答案为：增大；
（3）①钠的焰色反应为黄色，钾的焰色反应为紫色，钠与氧气在加热条件在反应生成过氧化钠，反应的化学方程式为2Na＋O2Na2O2，钾与氧气在加热条件在反应生成KO2，反应的化学方程式为K＋O2KO2，故答案为：黄；紫；2Na＋O2Na2O2；K＋O2KO2；
②钾与水反应生成氢氧化钾和氢气，反应的化学方程式为2K＋2H2O=2KOH＋H2↑；与Na和水反应相比，钾与水反应比钠和水剧烈，并伴有燃烧，从而可知K比Na活泼，故答案为：2K＋2H2O=2KOH＋H2↑；反应比钠和水剧烈，并伴有燃烧；活泼；
③锂与氧气在加热条件下反应生成氧化锂，反应的化学方程式为4Li＋O22Li2O；锂与水反应生成氢氧化锂和氢气，反应的化学方程式为Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，故答案为：4Li＋O22Li2O；Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑；
（4）同主族元素从上到下核电荷数逐渐增多，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的引力逐渐减弱，原子失去电子的能力逐渐增强，因此金属性逐渐增强，故答案为：增多；增大；减弱；增强；增强；
（5）碱金属元素，除铯外其余都呈银白色，它们都比较软，有延展性，密度较小，熔点较低；随核电荷数递增，碱金属单质的密度逐渐增大，但Na、K反常；碱金属从上到下原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔沸点逐渐降低，故答案为：银白；小；低；增大；降低。
19．(1)ⅦB
(2)小于
(3)由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此Li＋半径小于H-
(4)O>Ge>Zn
(5)Mg
(6)A
(7)     大于     Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失去电子
(8)氧
(9)     同周期随着核电荷数依次增大，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的2p能级处于半充满状态，相对稳定，不易结合一个电子

【详解】(1)Mn是25号元素，根据原子序数与元素周期表的位置判断其位置；
(2)F-和O2-的核外电子排布相同，核电荷数越大，则半径越小，故半径：F- (3)由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此Li＋半径小于H-；
(4)元素的非金属性越强，其吸引电子的能力就越强，元素的电负性就越大。元素Zn、Ge、O的非金属性强弱顺序是：O>Ge>Zn，所以这三种元素的电负性由大至小的顺序是O>Ge>Zn；
(5)根据元素周期表和对角线原则可知与锂化学性质相似的是镁；
(6)[Ne]3s1属于基态的Mg＋，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高；[Ne] 3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg＋；[Ne] 3s13p1属于激发态Mg原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子；[Ne] 3p1属于激发态Mg＋，其失去一个电子所需能量低于基态Mg＋，综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1，答案选A；
(7)Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能，原因是，Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比较困难。同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子，而Cu的最外层是一个电子，Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对，额外吸收能量；
(8)元素Mn与O中，由于O元素是非金属而Mn是过渡元素，所以第一电离能较大的是O；
(9)根据图，同周期随着核电荷数依次增大，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；氮元素的2p能级达到半满状态，原子相对稳定，不易失去电子。
20．(1)     H     N     O     Na     Al     Cu     O ＞N＞H     N＞O＞Al＞Na
(2)     Al     ds     价电子构型是(n-1)d10ns1~2，即次外层d轨道是满的，最外层轨道上有1-2个电子

【分析】由题干信息可知，A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素，故A为H；C元素原子的价层电子排布是，n=2，即1s22s22p4，故为O；B元素原子最高能级的不同轨道都有电子，并且自旋方向相同，即2p3，故B为N；D元素原子中只有两种形状的电子云即s、p能级，最外层只有一种自旋方向的电子即3s1，故D为Na；E与D的最高能层数相同，但其价层电子数等于其电子层数，故E为Al，F元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨道的电子均成对即价电子排布为3d104s1，故F为Cu，综上分析可知，A、B、C、D、E、F分别是H、N、O、Na、Al、Cu，据此分析解题。
【详解】（1）①由分析可知，元素A、B、C、D、E、F分别是H，N，O，Na，Al，Cu，故答案为： H；N；O；Na；Al；Cu；
②由分析可知，A、B、C三种元素分别为H，N，O，根据同一周期从左往右元素的电负性依次增大，同一主族从上往下元素的电负性依次减小，故其电负性大小顺序是：O ＞N＞H，故答案为：O ＞N＞H；
③由分析可知，B、C、D、E四种元素分别为N、O、Na、Al，根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA、VA与VIA反常，同一主族从上往下元素的第一电离能依次减小，故其第一电离能大小顺序是：N＞O＞Al＞Na，故答案为：N＞O＞Al＞Na；
（2）由图可知，该元素的第一至第三电离能变化比较平稳，而第四电离能比第三电离能突然增大很多，故说明该元素的最外层上只有3个电子，由此可判断该元素是Al，已知F元素为Cu，Cu位于周期表的ds区，此区元素的价电子层结构特点是价电子构型是(n-1)d10ns1~2，即次外层d轨道是满的，最外层轨道上有1-2个电子，故答案为：Al；ds；价电子构型是(n-1)d10ns1~2，即次外层d轨道是满的，最外层轨道上有1-2个电子。