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高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构习题
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第一节 原子结构习题，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．下列微粒中，未成对电子数最多的是
A．O：1s22s22p4
B．P：1s22s22p63s23p3
C．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
D．Mn：1s22s22p63s23p63d54s2
2．下列化学用语或图示正确的是
A．联氨的电子式：
B．基态K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1
C．基态磷原子的价电子的轨道表示式：
D．CO2分子空间充填模型：
3．下面的能级表示中正确的是
A．1pB．2dC．3fD．4s
4．硼氢化钠(NaBH4)既是一种重要的储氢材料，又是具有广泛应用的还原剂。NaBH4在水溶液中的稳定性随着溶液pH升高而增大。在氮气气氛保护下，向一定量的FeCl2溶液中逐滴加入一定量的NaBH4溶液，可制得纳米铁粉，反应的离子方程式为2+Fe2++6H2O=Fe↓+2B(OH)3+7H2↑(反应前后B元素化合价不变)。NaBH4-H2O2燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，其工作原理如下图所示。
关于NaBH4与FeCl2反应制备纳米铁粉的实验，下列说法正确的是
A．反应中只有Fe2+作氧化剂
B．Fe2+转化为Fe得到的2个电子基态时填充在3d轨道上
C．B元素最高价氧化物的水化物是弱酸
D．降低反应液的pH有利于提高纳米铁粉的产率
5．下列化学用语表示正确的是
A．乙烯的空间填充模型：
B．氨基的电子式：
C．苯甲酸的键线式：
D．某元素的基态原子的价层电子排布式：
6．下列叙述正确的是
A．Cr原子的电子排布式：ls22s2p63s23p63d4s2
B．Be原子最外层的电子云图：
C．C原子的电子排布图：
D．价层电子排布式为2s22p2和3s2p5的两种原子能形成共价化合物
7．在核电荷数为24的Cr的价层电子排布中，处于基态的是
A．B．
C．D．
8．下列现象与电子跃迁无关的是
A．节日燃放的烟花B．夜空中的激光
C．林间的丁达尔现象D．路口的信号灯
9．下列化学用语表达错误的是
A．碳原子最外层电子排布式：2s22p2
B．磷原子的M层电子轨道表示式：
C．S2-的核外电子排布式：1s22s22p63s23p4
D．铜原子的核外电子排布式：[Ar]3d104s1
10．下列化学用语表达正确的是
A．氮原子的L层电子轨道表示式： B．质量数为127的碘原子：
C．K+的结构示意图：D．HClO的电子式：
二、填空题
11．有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20.其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1.B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：
(1)A是 ，B是 ，C是 ，D是 ，E是 (用元素符号表示)
(2)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式) 。写出该物质的一种主要用途
(3)用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型
12．脱硫脱硝技术是指通过一系列的化学反应，将“三废”中有害的、氮氧化物等转化为无害物质。
(1)一种处理废气的工艺流程如图所示。
①若吸收塔内盛装的是溶液，则气体为 。
②若吸收塔内盛装的是溶液，气体为空气，则气体吸收塔内发生反应的离子方程式为 。
(2)船舶柴油机废气中含有大量的氮氧化物，对大气环境和人类健康造成了不利影响。使用惰性电极，采用无隔膜电解槽电解海水，产生有效氯(主要包括)，再利用循环喷淋模式对船舶废气进行处理。如图甲所示。电解海水溶液的初始对和(与总和)脱硝的影响如图乙所示。
①约为7.5时，有效氯成分中起主要作用的是 。
②时，去除率明显低于去除率的原因是 。
③当电解液的从5.5下降到4.5时和的脱除率快速上升的主要原因是 。
(3)催化剂可将酸性废水中的转化为，机理如图所示。中含有价和价的铁，分别用(II)和(III))表示。
①(II)中基态的核外电子排布式为 。
②H2还原的过程可描述为 。
③每处理，理论需要消耗标准状况下的H2 L。
13．阅读课本，总结电子排布式的书写原则 。
14．现有4种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。
(1)某同学根据上述信息，推断A基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图违背了 。
(2)D基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个方向。
(3)B的电子排布式 ，C的外围电子轨道表示式 ，D3+的外围电子排布式
15．电子云轮廓图
①含义：绘制电子云轮廓图的目的是表示 轮廓的形状，对核外电子的空间状态有一个形象化的简便描述。如1s电子云轮廓图的绘制：
s能级的电子云轮廓是 ，只有一种空间伸展方向。能层序数越大，原子轨道的半径越 。p能级的电子云轮廓是 ，有三种空间伸展方向。能层序数越大，原子轨道的半径越 。
16．按要求完成下列问题：
(1)第三周期中半径最大的元素A，其基态原子的价层电子轨道表示式为 ；
(2)B元素的负二价离子电子层结构与氖相同，写出B离子的电子排布式 ；
(3)元素C的M层p轨道电子比s轨道电子多2个，写出元素的原子结构示意图： ；
(4)元素D处于周期表第四周期第ⅦB族，其原子的价电子排布式为 ；
(5)某元素E的激发态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p34s1，则该元素基态原子的电子排布式为 ；
(6)元素F基态原子核外有8个原子轨道占有电子，则该原子电子排布式是： ；
(7)G元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，G的元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。
17．基态原子核外电子排布式为 ，最高能级电子的电子云形状为 。
18．I.2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携月壤成功着陆。研究发现，月壤中存在天然的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等矿物颗粒。
(1)写出铜的基态原子的电子排布式： 。
(2)第四周期的元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有 (填元素符号)。
(3)Fe在周期表中位于 周期 族。
(4)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。
(5)基态铝原子核外共有 种不同能级的电子，有 种不同运动状态的电子。
19．氟原子激发态的电子排布式有 ，其中能量较高的是 。(填标号)
a.1s22s22p43s1 b. c.1s22s12p5 d.
20．完成下列问题
(1)基态的核外电子排布式 。
(2) 的系统命名法为 ，
(3)苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳反应的离子方程式 。
(4)肉桂醛( )发生银镜反应的化学方程式 。
三、实验题
21．实验室采用高温加热三氟化硼(BF3)与氯化铝(AlCl3)的方法制备BCl3，装置如图所示(夹持装置及加热装置略)，已知BF3与BCl3均易与水反应，AlCl3沸点低、易升华。
部分物质的沸点如表所示：
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为 。
(2)氟硼酸钾(KBF4)中B元素的化合价为 价。基态F原子核外电子的空间运动状态有 种。
(3)装置F的作用为 。
(4)实验开始时，A、C两处加热装置应先加热A处，原因是 。
(5)装置D采用的是 (填“水浴加热”或“冷水浴”)。
(6)BCl3产品中氯元素含量的测定：称取ag样品置于蒸馏水中完全水解，并配成250mL溶液，量取25.00mL于锥形瓶中，向其中加入V1mLc1ml•L-1AgNO3溶液使Cl-充分沉淀，加入一定量硝基苯用力振荡，静置后，滴加几滴Fe(NO3)3溶液，用c2ml•L-1KSCN标准溶液滴定至溶液变为红色且半分钟内不褪色，消耗KSCN标准溶液的体积为V2mL，则产品中氯元素含量为 (列出计算式即可)。(已知：Ag++SCN-=AgSCN↓)
22．超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组用制备超酸并进行性质探究实验。由三氯化锑()制备的反应如下：、。制备的初始实验装置如图(毛细管连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸；夹持、加热及搅拌装置略)：
相关性质如表：
回答下列问题：
(1)Sb的价电子排布图为 。
(2)试剂X的作用为 。
(3)反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移 (填仪器名称)中生成的至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前，必须关闭的活塞是 (填“a”或“b”)；用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是 。
(4)由制备时，应选用_______材质的仪器(填标号)。
A．玻璃B．陶瓷C．铁或铝D．聚四氟乙烯
(5)经后续反应制得4.27g，计算所得的产率为 (保留2位有效数字)。
(6)1966年，美国研究员J·Lukas无意中将蜡烛扔进一个酸性溶液()中，发现蜡烛很快溶解，并放出。已知稳定性：，写出等物质的量的异丁烷与发生反应的化学方程式： 。
23．实验室模拟水合肼(N2H4·H2O)化学还原硫酸四氨合铜{[Cu(NH3)4]SO4}制备纳米铜粉的主要步骤如下：
(1)水合肼的实验室制备
N2H4H2O有淡氨味，有弱碱性和强还原性，能与铜离子形成络合物。可由NaClO碱性溶液与尿素[CONH2)2]水溶液在一定条件 下反应制得，装置如题图所示。
①恒压漏斗中的装的溶液是 。
②三颈烧瓶中反应的离子方程式为 。
(2)纳米铜粉的制备
一定温度和pH条件下，将水合肼溶液与硫酸四氨合铜溶液按照适当比例混合发生氧化还原反应，制备纳米铜粉。
①[Cu(NH3)4]2+中铜离子基态核外电子排布式为 。
②固定水温70°C，反应时间1h，铜产率、水合肼的还原能力随pH值的变化如图所示，由图可知，随着溶液的pH增大，铜产率先增加后减小，结合信息分析其原因 。
(3)胆矾是制备硫酸四氨合铜的重要原材料，请补充以废铜屑[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、 CuCO3、 Cu(OH)2]为原料制备胆矾的实验方案： ，低温干燥，得到CuSO4·5H2O。[实验须使用的试剂： CaCl2溶液、饱和Na2CO3溶液、稀硫酸、H2O2]
A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C元素基态原子p轨道有两个未成对电子
D在周期表的第8纵列
物质
BF3
BCl3
AlCl3
沸点/℃
-101
12.5
180
物质
熔点
沸点
性质
73.4℃
220.3℃
极易水解
3.5℃
79℃/2.9kPa(140℃分解)
极易水解
参考答案：
1．D
【详解】A．O原子未成对电子数为2；
B．P原子未成对电子数为3；
C．Fe原子未成对电子数为4；
D．Mn原子未成对电子数为5
综上，未成对电子数最多的是Mn，答案选D。
2．B
【详解】A．联氨电子式中每个氮原子各少一对电子，正确的电子式为 ，故A错误；
B．K是19号元素，原子核外有19个电子，电子排布式正确，故B正确；
C．基态磷价电子轨道表示式中，3p能级上3个轨道排布3个电子，根据洪特规则，应尽先占据不同轨道且自旋方向相同，故C错误；
D．CO2分子充填模型中氧原子半径应该比碳原子半径小，故D错误；
答案选B。
3．D
【详解】A．p能级至少是在第二电子层，故A错误；
B．d能级至少是在第三电子层，故B错误；
C．f能级至少是在第四电子层，故C错误；
D．s能级哪个电子层均有，故D正确；
答案选D。
4．C
【详解】A．由反应2+Fe2++6H2O=Fe↓+2B(OH)3+7H2↑可知，Fe2+、H2O都作氧化剂，A不正确；
B．Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则Fe2+转化为Fe得到的2个电子基态时填充在4s轨道上，B不正确；
C．从方程式2+Fe2++6H2O=Fe↓+2B(OH)3+7H2↑可以看出，B(OH)3不能完全电离，则B元素最高价氧化物的水化物是弱酸，C正确；
D．NaBH4在水溶液中的稳定性随着溶液pH升高而增大，则降低反应液的pH，不利于生成Fe反应的正向进行，即不利于提高纳米铁粉的产率，D不正确；
故选C。
5．A
【详解】A．乙烯结构简式为CH2=CH2，其分子中六原子共面，空间填充模型为，故A正确；
B．氨基的电子式为，故B错误；
C．苯甲酸的键线式为，故C错误；
D．基态原子的核外电子排布满足能量最低原理，而不符合能量最低原理，故D错误；
选A。
6．D
【详解】A. Cr是24号元素，根据洪特规则知，Cr原子的电子排布式为ls22s2p63s23p63d5s1，故A错误；
B. Be原子最外层为s能级，s能级的电子云图为球形，故B错误；
C. 根据洪特规则知，C原子的电子排布图为，故C错误；
D. 价层电子排布式为2s22p2的原子是C原子，价层电子排布式为3s2p5的原子为Cl原子，这两种原子能形成CCl4，属于共价化合物，故D正确；
故选D。
7．D
【详解】24号Cr元素的基态原子价层电子排布3d54s1，根据电子排布规律可知其轨道排布式为；
故答案为D。
8．C
【详解】A. 节日燃放的烟花，烟花中含有不同的金属元素，当金属元素在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色，与电子跃迁有关，故A不符合题意；
B. 电子跃迁产生光子与入射光子具有相关性，即入射光与辐射光的相位相同，如果这一过程能够在物质中反复进行，并且能用其他方式不断补充因物质产生光子而损失的能量，那么产生的光就是激光，与电子跃迁有关，故B不符合题意；
C. 林间的丁达尔现象是胶体粒子对光线的散射作用，与电子跃迁无关，故C符合题意；
D. 路口的信号灯是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故D不符合题意；
答案选C。
9．C
【详解】A．C是6号元素，根据构造原理可知基态C原子核外电子排布式是1s22s22p2，则碳原子最外层电子排布式是2s22p2，A正确；
B．P是15号元素，根据构造原理可知基态P原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p3，因此P原子M层电子排布式是3s23p3，M层电子轨道表示式：，B正确；
C．S2-是S原子获得2个电子形成的，则S2-的核外电子排布式是1s22s22p63s23p6，C错误；
D．Cu是29号元素，根据构造原理可知铜原子的核外电子排布式是[Ar]3d104s1，D正确；
故合理选项是C。
10．A
【详解】A．氮原子的L层电子轨道表示式： ，故A正确；
B．中质量数与质子数位置写反，故B错误；
C．K+的核电荷数为19，核外电子总数为18，故C错误；
D．HClO分子内O原子分别与H原子、Cl原子各形成1个电子对，其电子式为 ，故D错误；
故选A。
11． H O Al S K KAl(SO4)2•12H2O 可做净水剂
【分析】A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，B和D同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，故最外层电子排布为ns2np4，故B为O元素，D为S元素；C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半，故C原子最外层电子数为3，原子序数大于O，故C为Al元素；A和E元素原子的最外层电子排布为ns1，处于第ⅠA族，E为金属，E的原子序数大于S元素，故E为K元素，由于C、E是金属元素，则A为H元素，据此分析。
【详解】(1)由以上分析可知A为H，B为O，C为Al，D为S，E为K；
(2)由这五种元素组成的一种化合物是KAl（SO4）2•12H2O；可作为净水剂；
(3) D为S元素，原子价层电子排布为ns2np4，轨道表示式为。
12．(1)
(2) 的还原性强于(或被氧化成) 酸性增强，有效氯从转为，氧化性增强(或与的反应是气相反应，接触更充分)
(3) 被原子吸附并失去电子生成，通过和相互转化传递电子给，得电子被还原为，进一步被还原为，与反应生成 33.6
【详解】（1）①吸收塔内盛装的是，氨气二氧化硫反应生成，则气体X为；
②三价铁具有氧化性，可以把+4价硫氧化为+6价硫，则气体吸收塔内发生反应的离子方程式为：；
（2）①约为7.5时，为弱碱性环境，此时有效氯的存在形式为；
②中氮的化合价较低，还原性较强，故答案为：的还原性强于(或被氧化成)；
③当酸性增强的时候，次氯酸根离子会转化为次氯酸或者氯气，这两者的氧化性更强一些，故答案为：酸性增强，有效氯从转为，氧化性增强(或与的反应是气相反应，接触更充分)；
（3）①铁为26号元素，其电子排布式为：则基态的核外电子排布式为；
②由图可知，氢气还原硝酸根离子的过程可以描述为：被原子吸附并失去电子生成，通过和相互转化传递电子给，得电子被还原为，进一步被还原为，与反应生成；
③由图可知，亚硝酸根被处理成氮气，氮的化合价由+3价变为0价，则每处理，需要得到3ml电子，氢的化合价由0变为+1价，根据得失电子守恒可知，失去3ml电子，需要1.5ml氢气，其标准状况下的体积为：33.6L。
13．(1)按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中
(2)一般情况下，能层低的能级要写在左边，而不是按照构造原理顺序写
(3)为了避免电子排布式过于繁琐，我们可以把内层电子达到稀有气体结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。
(4)当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定
【解析】略
14．(1)洪特规则
(2)5
(3)
【分析】A、B、C、为短周期主族元素，D为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具，则A为C元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则B为N元素；C元素基态原子p轨道有两个未成对电子，则C为O元素；D在周期表的第8纵列，则F为Fe元素。
【详解】（1）碳元素的原子序数为6，基态碳原子的电子排布图为 ，由图可知，该同学所画的电子排布图的2p轨道违背了洪特规则，故答案为：洪特规则；
（2）基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，基态原子中能量最高的电子是3d轨道上的电子，3d电子云在空间有5个伸展方向，故答案为：5；
（3）B为N元素，电子排布式为；C为O元素，电子排布式为，外围电子轨道表示式为 ；铁元素的原子序数为26，铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，铁原子失去3个电子形成铁离子，外围电子排布式为3d5。
15． 电子云 球形 大 哑铃状 大
【解析】略
16．(1)
(2)1s22s22p6
(3)
(4)3d54s2
(5)1s22s22p63s23p4
(6)1s22s22p63s23p2
(7) Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
【详解】（1）同周期元素从左到右原子半径依次减小，第三周期中半径最大的元素是Na，其基态原子的价层电子轨道表示式为；
（2）B元素的负二价离子电子层结构与氖相同，B为O元素，O2-离子的电子排布式1s22s22p6；
（3）元素C的M层p轨道电子比s轨道电子多2个，C的电子排布式为1s22s22p63s23p4，C为S元素，S元素的原子结构示意图：；
（4）元素D处于周期表第四周期第ⅦB族，D为Mn，Mn原子的价电子排布式为3d54s2；
（5）某元素E的激发态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p34s1，激发态高能量的电子释放能量回到基态，则该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4；
（6）s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，D能级有5个过道，元素F基态原子核外有8个原子轨道占有电子，则该原子电子排布式是：1s22s22p63s23p2；
（7）G元素基态原子的M层全充满即3s23p63d10，N层没有成对电子，只有一个未成对电子即4s1，G的元素符号为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
17． [Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1 哑铃形(或纺锤形)
【详解】Ga处于周期表中第4周期第ⅢA族，则基态Ga原子的核外电子排布式为：[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1，依据电子排布式可知最高能级为4p，4p轨道为哑铃型(或纺锤形)。
18．(1)[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1
(2)K、Cr
(3) 4 VⅢ
(4) 球 1 哑铃 3
(5) 5 13
【解析】(1)
铜原子核电荷数为29，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1；
(2)
铜原子核电荷数为29，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1；第四周期的元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有钾(K)和铬(Cr)，钾原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p64s1，原子的核外电子排布式为；
(3)
铁原子的核电荷数为26，核外电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d6，Fe在周期表中位于第四周期第VⅢ族；
(4)
s电子的原子轨道为，呈球形，每个s能级只能容纳自旋方向相反的2个电子。所以每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道为，从图中看出p电子的原子轨道呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道；
(5)
铝原子的核电荷数13，基态铝原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p1，有1s、2s、2p、3s、3p共有5种不同能级的电子，原子核外共有13个电子，有13种不同运动状态的电子。
19． ad d
【详解】a． F的原子序数为9，其基态原子电子排布式为1s22s22p5，1s22s22p43s1，基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态；
b． 1s22s22p43d2，核外共10个电子，不是氟原子；
c． 1s22s12p5，核外共8个电子，不是氟原子；
d． 1s22s22p33p2，基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态；
综上所述，氟原子激发态的电子排布式有ad；而同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高，因此能量最高的是1s22s22p33p2，故选d。
20．(1)(或)
(2)3-甲基-2-乙基-1-丁烯
(3) +H2O+CO2→ +
(4) +2[Ag(NH3)2]OH +2Ag↓+3NH3+H2O
【详解】（1）铁为26号元素，Fe2+的核外电子为24个，基态Fe2+的电子排布式为: (或)；
（2） 中含有碳碳双键且碳链最长为4个碳，第3个碳上有一个甲基，第2个碳上有一个乙基，系统命名法为3-甲基-2-乙基-1-丁烯；
（3）苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠，反应的离子方程式为 +H2O+CO2→ + ；
（4）肉桂醛( )发生银镜反应生成 、银镜、氨气和水，反应的化学方程式为 +2[Ag(NH3)2]OH +2Ag↓+3NH3+H2O。
21．(1)三口烧瓶
(2) +3 5
(3)尾气处理
(4)产生BF3，排出装置内的空气，避免影响产率
(5)冷水浴
(6)%
【分析】装置A中KBF4、B2O3和浓H2SO4加热制备 BF3，装置B盛有浓硫酸可干燥气体，装置C中 BF3与AlCl3高温加热制备BCl3，由于BF3沸点低，装置D采用冰水浴得到产品，装置E干燥管可以防止水蒸气进入体系，导致BCl3潮解，F装置用于尾气处理，据此解答。
【详解】（1）由图可知，仪器a的名称为三口烧瓶；
（2）根据正负化合价为零的原则可知，氟硼酸钾(KBF4)中B元素的化合价为+3价；F为9号元素，其电子排布式为1s22s22p5，其核外电子的空间运动状态由1s，2s，2p有3个轨道，一共5个轨道；
（3）该反应用到了BF3，且该物质可和氢氧化钠溶液反应，故装置F的作用为尾气处理；
（4）需要先加热装置A产生BF3气体，将体系中的空气排出，避免影响产率，故答案为：产生BF3，排出装置内的空气，避免影响产率；
（5）装置D是收集产品BCl3，其沸点为12.5℃，故应该采用冷水浴；
（6）由滴定消耗V2mLc2ml/L硫氰化钾溶液可知，25mL溶液中氯离子的物质的量为(c1×10—3V1—c2×10—3V2)ml，则a g样品中氯元素的含量为×100%=；
22．(1)
(2)吸收氯气，防止污染空气
(3) 三颈烧瓶(或三口烧瓶) b 防止分解
(4)D
(5)90%
(6)
【详解】（1）Sb的价电子排布式为5s25p3，其排布图为；
（2）根据表中提供信息可知，、极易水解，因此试剂X的作用是防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶，同时吸收氯气，防止污染空气；
（3）由实验装置知，反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移三口烧瓶中生成的至双口烧瓶中；减压蒸馏前，必须关闭活塞b，以保证装置密封，便于后续抽真空；根据表中提供信息知，受热易分解，因此用减压蒸馏而不用常压蒸馏，可以防止分解；
（4）由题意可知，为超强酸，所以制备时，不能选用铁质或铝质材料仪器，由方程式可知，制备时，需要用到HF作反应物，所以不能选用玻璃材质、陶瓷材质的仪器，则制备时只能选用聚四氟乙烯材质的仪器，故选D。
（5）制备的化学反应为；，可得关系式
理论上制备出的质量为，因此，所得的产率为；
（6）已知烷烃与酸性溶液()反应放出，则电离出与，且稳定性：，则与结合，则异丁烷与发生反应的化学方程式：。
23．(1) NaClO溶液 ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4+H2O+CO
(2) 3d9或1s22s22p63s23p63d9 pH较小时，水合肼还原[Cu(NH3)4]2+生成Cu，Cu产率增大；pH值较大时，水合肼与铜离子形成配合物，Cu产率下降
(3)向废铜屑中加入饱和碳酸钠溶液浸泡，然后过滤，得到的滤渣中加入稀硫酸、双氧水进行浸泡，滤渣完全溶解后得到CuSO4溶液，将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
【详解】（1）①根据资料信息知，水合肼有还原性，NaClO溶液有氧化性，如果NaClO溶液过量，能氧化生成的水合肼，所以恒压漏斗中的装的溶液是NaClO溶液，故答案为：NaClO溶液；
②NaClO碱性溶液与尿素[CO(NH2)2]水溶液在一定条件下反应制得水合肼，同时生成NaCl和碳酸钠，离子方程式为ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4+H2O+CO，故答案为：ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4+H2O+CO。
（2）①[Cu(NH3)4]2+中铜离子是基态Cu原子失去4s能级上的1电子、3d能级上的1个电子得到的，基态Cu2+核外电子排布式为3d9或1s22s22p63s23p63d9，故答案为：3d9或1s22s22p63s23p63d9；
②水合肼与铜离子能形成配合物，pH较小时，水合肼体现还原性，还原[Cu(NH3)4]2+生成Cu，Cu产率增大；pH值较大时，水合肼与铜离子形成配合物，导致Cu产率下降，故答案为：pH较小时，水合肼还原[Cu(NH3)4]2+生成Cu，Cu产率增大；pH值较大时，水合肼与铜离子形成配合物，Cu产率下降。
（3）以废铜屑[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、 CuCO3、 Cu(OH)2]为原料制备胆矾，油污在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠和甘油，饱和碳酸钠溶液呈碱性，所以能除去油污，其它含Cu物质不溶于饱和碳酸钠溶液，过滤后，向滤渣中加入稀硫酸、H2O2，Cu、CuO、CuCO3、Cu(OH)2都溶于稀硫酸得到CuSO4溶液，固体完全溶解后，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到CuSO4·5H2O，故答案为：向废铜屑中加入饱和碳酸钠溶液浸泡，然后过滤，得到的滤渣中加入稀硫酸、双氧水进行浸泡，滤渣完全溶解后得到CuSO4溶液，将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到CuSO4·5H2O。
一、单选题
1．下列微粒中，未成对电子数最多的是
A．O：1s22s22p4
B．P：1s22s22p63s23p3
C．Fe：1s22s22p63s23p63d64s2
D．Mn：1s22s22p63s23p63d54s2
2．下列化学用语或图示正确的是
A．联氨的电子式：
B．基态K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1
C．基态磷原子的价电子的轨道表示式：
D．CO2分子空间充填模型：
3．下面的能级表示中正确的是
A．1pB．2dC．3fD．4s
4．硼氢化钠(NaBH4)既是一种重要的储氢材料，又是具有广泛应用的还原剂。NaBH4在水溶液中的稳定性随着溶液pH升高而增大。在氮气气氛保护下，向一定量的FeCl2溶液中逐滴加入一定量的NaBH4溶液，可制得纳米铁粉，反应的离子方程式为2+Fe2++6H2O=Fe↓+2B(OH)3+7H2↑(反应前后B元素化合价不变)。NaBH4-H2O2燃料电池有望成为低温环境下工作的便携式燃料电池，其工作原理如下图所示。
关于NaBH4与FeCl2反应制备纳米铁粉的实验，下列说法正确的是
A．反应中只有Fe2+作氧化剂
B．Fe2+转化为Fe得到的2个电子基态时填充在3d轨道上
C．B元素最高价氧化物的水化物是弱酸
D．降低反应液的pH有利于提高纳米铁粉的产率
5．下列化学用语表示正确的是
A．乙烯的空间填充模型：
B．氨基的电子式：
C．苯甲酸的键线式：
D．某元素的基态原子的价层电子排布式：
6．下列叙述正确的是
A．Cr原子的电子排布式：ls22s2p63s23p63d4s2
B．Be原子最外层的电子云图：
C．C原子的电子排布图：
D．价层电子排布式为2s22p2和3s2p5的两种原子能形成共价化合物
7．在核电荷数为24的Cr的价层电子排布中，处于基态的是
A．B．
C．D．
8．下列现象与电子跃迁无关的是
A．节日燃放的烟花B．夜空中的激光
C．林间的丁达尔现象D．路口的信号灯
9．下列化学用语表达错误的是
A．碳原子最外层电子排布式：2s22p2
B．磷原子的M层电子轨道表示式：
C．S2-的核外电子排布式：1s22s22p63s23p4
D．铜原子的核外电子排布式：[Ar]3d104s1
10．下列化学用语表达正确的是
A．氮原子的L层电子轨道表示式： B．质量数为127的碘原子：
C．K+的结构示意图：D．HClO的电子式：
二、填空题
11．有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20.其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1.B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：
(1)A是 ，B是 ，C是 ，D是 ，E是 (用元素符号表示)
(2)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式) 。写出该物质的一种主要用途
(3)用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型
12．脱硫脱硝技术是指通过一系列的化学反应，将“三废”中有害的、氮氧化物等转化为无害物质。
(1)一种处理废气的工艺流程如图所示。
①若吸收塔内盛装的是溶液，则气体为 。
②若吸收塔内盛装的是溶液，气体为空气，则气体吸收塔内发生反应的离子方程式为 。
(2)船舶柴油机废气中含有大量的氮氧化物，对大气环境和人类健康造成了不利影响。使用惰性电极，采用无隔膜电解槽电解海水，产生有效氯(主要包括)，再利用循环喷淋模式对船舶废气进行处理。如图甲所示。电解海水溶液的初始对和(与总和)脱硝的影响如图乙所示。
①约为7.5时，有效氯成分中起主要作用的是 。
②时，去除率明显低于去除率的原因是 。
③当电解液的从5.5下降到4.5时和的脱除率快速上升的主要原因是 。
(3)催化剂可将酸性废水中的转化为，机理如图所示。中含有价和价的铁，分别用(II)和(III))表示。
①(II)中基态的核外电子排布式为 。
②H2还原的过程可描述为 。
③每处理，理论需要消耗标准状况下的H2 L。
13．阅读课本，总结电子排布式的书写原则 。
14．现有4种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。
(1)某同学根据上述信息，推断A基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图违背了 。
(2)D基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个方向。
(3)B的电子排布式 ，C的外围电子轨道表示式 ，D3+的外围电子排布式
15．电子云轮廓图
①含义：绘制电子云轮廓图的目的是表示 轮廓的形状，对核外电子的空间状态有一个形象化的简便描述。如1s电子云轮廓图的绘制：
s能级的电子云轮廓是 ，只有一种空间伸展方向。能层序数越大，原子轨道的半径越 。p能级的电子云轮廓是 ，有三种空间伸展方向。能层序数越大，原子轨道的半径越 。
16．按要求完成下列问题：
(1)第三周期中半径最大的元素A，其基态原子的价层电子轨道表示式为 ；
(2)B元素的负二价离子电子层结构与氖相同，写出B离子的电子排布式 ；
(3)元素C的M层p轨道电子比s轨道电子多2个，写出元素的原子结构示意图： ；
(4)元素D处于周期表第四周期第ⅦB族，其原子的价电子排布式为 ；
(5)某元素E的激发态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p34s1，则该元素基态原子的电子排布式为 ；
(6)元素F基态原子核外有8个原子轨道占有电子，则该原子电子排布式是： ；
(7)G元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，G的元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。
17．基态原子核外电子排布式为 ，最高能级电子的电子云形状为 。
18．I.2020年12月17日，我国“嫦娥五号”返回器携月壤成功着陆。研究发现，月壤中存在天然的铁、金、银、铅、锌、铜、锑、铼等矿物颗粒。
(1)写出铜的基态原子的电子排布式： 。
(2)第四周期的元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有 (填元素符号)。
(3)Fe在周期表中位于 周期 族。
(4)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。
(5)基态铝原子核外共有 种不同能级的电子，有 种不同运动状态的电子。
19．氟原子激发态的电子排布式有 ，其中能量较高的是 。(填标号)
a.1s22s22p43s1 b. c.1s22s12p5 d.
20．完成下列问题
(1)基态的核外电子排布式 。
(2) 的系统命名法为 ，
(3)苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳反应的离子方程式 。
(4)肉桂醛( )发生银镜反应的化学方程式 。
三、实验题
21．实验室采用高温加热三氟化硼(BF3)与氯化铝(AlCl3)的方法制备BCl3，装置如图所示(夹持装置及加热装置略)，已知BF3与BCl3均易与水反应，AlCl3沸点低、易升华。
部分物质的沸点如表所示：
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为 。
(2)氟硼酸钾(KBF4)中B元素的化合价为 价。基态F原子核外电子的空间运动状态有 种。
(3)装置F的作用为 。
(4)实验开始时，A、C两处加热装置应先加热A处，原因是 。
(5)装置D采用的是 (填“水浴加热”或“冷水浴”)。
(6)BCl3产品中氯元素含量的测定：称取ag样品置于蒸馏水中完全水解，并配成250mL溶液，量取25.00mL于锥形瓶中，向其中加入V1mLc1ml•L-1AgNO3溶液使Cl-充分沉淀，加入一定量硝基苯用力振荡，静置后，滴加几滴Fe(NO3)3溶液，用c2ml•L-1KSCN标准溶液滴定至溶液变为红色且半分钟内不褪色，消耗KSCN标准溶液的体积为V2mL，则产品中氯元素含量为 (列出计算式即可)。(已知：Ag++SCN-=AgSCN↓)
22．超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组用制备超酸并进行性质探究实验。由三氯化锑()制备的反应如下：、。制备的初始实验装置如图(毛细管连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸；夹持、加热及搅拌装置略)：
相关性质如表：
回答下列问题：
(1)Sb的价电子排布图为 。
(2)试剂X的作用为 。
(3)反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移 (填仪器名称)中生成的至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前，必须关闭的活塞是 (填“a”或“b”)；用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是 。
(4)由制备时，应选用_______材质的仪器(填标号)。
A．玻璃B．陶瓷C．铁或铝D．聚四氟乙烯
(5)经后续反应制得4.27g，计算所得的产率为 (保留2位有效数字)。
(6)1966年，美国研究员J·Lukas无意中将蜡烛扔进一个酸性溶液()中，发现蜡烛很快溶解，并放出。已知稳定性：，写出等物质的量的异丁烷与发生反应的化学方程式： 。
23．实验室模拟水合肼(N2H4·H2O)化学还原硫酸四氨合铜{[Cu(NH3)4]SO4}制备纳米铜粉的主要步骤如下：
(1)水合肼的实验室制备
N2H4H2O有淡氨味，有弱碱性和强还原性，能与铜离子形成络合物。可由NaClO碱性溶液与尿素[CONH2)2]水溶液在一定条件 下反应制得，装置如题图所示。
①恒压漏斗中的装的溶液是 。
②三颈烧瓶中反应的离子方程式为 。
(2)纳米铜粉的制备
一定温度和pH条件下，将水合肼溶液与硫酸四氨合铜溶液按照适当比例混合发生氧化还原反应，制备纳米铜粉。
①[Cu(NH3)4]2+中铜离子基态核外电子排布式为 。
②固定水温70°C，反应时间1h，铜产率、水合肼的还原能力随pH值的变化如图所示，由图可知，随着溶液的pH增大，铜产率先增加后减小，结合信息分析其原因 。
(3)胆矾是制备硫酸四氨合铜的重要原材料，请补充以废铜屑[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、 CuCO3、 Cu(OH)2]为原料制备胆矾的实验方案： ，低温干燥，得到CuSO4·5H2O。[实验须使用的试剂： CaCl2溶液、饱和Na2CO3溶液、稀硫酸、H2O2]
A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C元素基态原子p轨道有两个未成对电子
D在周期表的第8纵列
物质
BF3
BCl3
AlCl3
沸点/℃
-101
12.5
180
物质
熔点
沸点
性质
73.4℃
220.3℃
极易水解
3.5℃
79℃/2.9kPa(140℃分解)
极易水解
参考答案：
1．D
【详解】A．O原子未成对电子数为2；
B．P原子未成对电子数为3；
C．Fe原子未成对电子数为4；
D．Mn原子未成对电子数为5
综上，未成对电子数最多的是Mn，答案选D。
2．B
【详解】A．联氨电子式中每个氮原子各少一对电子，正确的电子式为 ，故A错误；
B．K是19号元素，原子核外有19个电子，电子排布式正确，故B正确；
C．基态磷价电子轨道表示式中，3p能级上3个轨道排布3个电子，根据洪特规则，应尽先占据不同轨道且自旋方向相同，故C错误；
D．CO2分子充填模型中氧原子半径应该比碳原子半径小，故D错误；
答案选B。
3．D
【详解】A．p能级至少是在第二电子层，故A错误；
B．d能级至少是在第三电子层，故B错误；
C．f能级至少是在第四电子层，故C错误；
D．s能级哪个电子层均有，故D正确；
答案选D。
4．C
【详解】A．由反应2+Fe2++6H2O=Fe↓+2B(OH)3+7H2↑可知，Fe2+、H2O都作氧化剂，A不正确；
B．Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则Fe2+转化为Fe得到的2个电子基态时填充在4s轨道上，B不正确；
C．从方程式2+Fe2++6H2O=Fe↓+2B(OH)3+7H2↑可以看出，B(OH)3不能完全电离，则B元素最高价氧化物的水化物是弱酸，C正确；
D．NaBH4在水溶液中的稳定性随着溶液pH升高而增大，则降低反应液的pH，不利于生成Fe反应的正向进行，即不利于提高纳米铁粉的产率，D不正确；
故选C。
5．A
【详解】A．乙烯结构简式为CH2=CH2，其分子中六原子共面，空间填充模型为，故A正确；
B．氨基的电子式为，故B错误；
C．苯甲酸的键线式为，故C错误；
D．基态原子的核外电子排布满足能量最低原理，而不符合能量最低原理，故D错误；
选A。
6．D
【详解】A. Cr是24号元素，根据洪特规则知，Cr原子的电子排布式为ls22s2p63s23p63d5s1，故A错误；
B. Be原子最外层为s能级，s能级的电子云图为球形，故B错误；
C. 根据洪特规则知，C原子的电子排布图为，故C错误；
D. 价层电子排布式为2s22p2的原子是C原子，价层电子排布式为3s2p5的原子为Cl原子，这两种原子能形成CCl4，属于共价化合物，故D正确；
故选D。
7．D
【详解】24号Cr元素的基态原子价层电子排布3d54s1，根据电子排布规律可知其轨道排布式为；
故答案为D。
8．C
【详解】A. 节日燃放的烟花，烟花中含有不同的金属元素，当金属元素在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出，因而能使火焰呈现颜色，与电子跃迁有关，故A不符合题意；
B. 电子跃迁产生光子与入射光子具有相关性，即入射光与辐射光的相位相同，如果这一过程能够在物质中反复进行，并且能用其他方式不断补充因物质产生光子而损失的能量，那么产生的光就是激光，与电子跃迁有关，故B不符合题意；
C. 林间的丁达尔现象是胶体粒子对光线的散射作用，与电子跃迁无关，故C符合题意；
D. 路口的信号灯是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关，故D不符合题意；
答案选C。
9．C
【详解】A．C是6号元素，根据构造原理可知基态C原子核外电子排布式是1s22s22p2，则碳原子最外层电子排布式是2s22p2，A正确；
B．P是15号元素，根据构造原理可知基态P原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p3，因此P原子M层电子排布式是3s23p3，M层电子轨道表示式：，B正确；
C．S2-是S原子获得2个电子形成的，则S2-的核外电子排布式是1s22s22p63s23p6，C错误；
D．Cu是29号元素，根据构造原理可知铜原子的核外电子排布式是[Ar]3d104s1，D正确；
故合理选项是C。
10．A
【详解】A．氮原子的L层电子轨道表示式： ，故A正确；
B．中质量数与质子数位置写反，故B错误；
C．K+的核电荷数为19，核外电子总数为18，故C错误；
D．HClO分子内O原子分别与H原子、Cl原子各形成1个电子对，其电子式为 ，故D错误；
故选A。
11． H O Al S K KAl(SO4)2•12H2O 可做净水剂
【分析】A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，B和D同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，故最外层电子排布为ns2np4，故B为O元素，D为S元素；C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半，故C原子最外层电子数为3，原子序数大于O，故C为Al元素；A和E元素原子的最外层电子排布为ns1，处于第ⅠA族，E为金属，E的原子序数大于S元素，故E为K元素，由于C、E是金属元素，则A为H元素，据此分析。
【详解】(1)由以上分析可知A为H，B为O，C为Al，D为S，E为K；
(2)由这五种元素组成的一种化合物是KAl（SO4）2•12H2O；可作为净水剂；
(3) D为S元素，原子价层电子排布为ns2np4，轨道表示式为。
12．(1)
(2) 的还原性强于(或被氧化成) 酸性增强，有效氯从转为，氧化性增强(或与的反应是气相反应，接触更充分)
(3) 被原子吸附并失去电子生成，通过和相互转化传递电子给，得电子被还原为，进一步被还原为，与反应生成 33.6
【详解】（1）①吸收塔内盛装的是，氨气二氧化硫反应生成，则气体X为；
②三价铁具有氧化性，可以把+4价硫氧化为+6价硫，则气体吸收塔内发生反应的离子方程式为：；
（2）①约为7.5时，为弱碱性环境，此时有效氯的存在形式为；
②中氮的化合价较低，还原性较强，故答案为：的还原性强于(或被氧化成)；
③当酸性增强的时候，次氯酸根离子会转化为次氯酸或者氯气，这两者的氧化性更强一些，故答案为：酸性增强，有效氯从转为，氧化性增强(或与的反应是气相反应，接触更充分)；
（3）①铁为26号元素，其电子排布式为：则基态的核外电子排布式为；
②由图可知，氢气还原硝酸根离子的过程可以描述为：被原子吸附并失去电子生成，通过和相互转化传递电子给，得电子被还原为，进一步被还原为，与反应生成；
③由图可知，亚硝酸根被处理成氮气，氮的化合价由+3价变为0价，则每处理，需要得到3ml电子，氢的化合价由0变为+1价，根据得失电子守恒可知，失去3ml电子，需要1.5ml氢气，其标准状况下的体积为：33.6L。
13．(1)按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中
(2)一般情况下，能层低的能级要写在左边，而不是按照构造原理顺序写
(3)为了避免电子排布式过于繁琐，我们可以把内层电子达到稀有气体结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加方括号来表示。
(4)当p、d、f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定
【解析】略
14．(1)洪特规则
(2)5
(3)
【分析】A、B、C、为短周期主族元素，D为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具，则A为C元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则B为N元素；C元素基态原子p轨道有两个未成对电子，则C为O元素；D在周期表的第8纵列，则F为Fe元素。
【详解】（1）碳元素的原子序数为6，基态碳原子的电子排布图为 ，由图可知，该同学所画的电子排布图的2p轨道违背了洪特规则，故答案为：洪特规则；
（2）基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，基态原子中能量最高的电子是3d轨道上的电子，3d电子云在空间有5个伸展方向，故答案为：5；
（3）B为N元素，电子排布式为；C为O元素，电子排布式为，外围电子轨道表示式为 ；铁元素的原子序数为26，铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2，铁原子失去3个电子形成铁离子，外围电子排布式为3d5。
15． 电子云 球形 大 哑铃状 大
【解析】略
16．(1)
(2)1s22s22p6
(3)
(4)3d54s2
(5)1s22s22p63s23p4
(6)1s22s22p63s23p2
(7) Cu 1s22s22p63s23p63d104s1
【详解】（1）同周期元素从左到右原子半径依次减小，第三周期中半径最大的元素是Na，其基态原子的价层电子轨道表示式为；
（2）B元素的负二价离子电子层结构与氖相同，B为O元素，O2-离子的电子排布式1s22s22p6；
（3）元素C的M层p轨道电子比s轨道电子多2个，C的电子排布式为1s22s22p63s23p4，C为S元素，S元素的原子结构示意图：；
（4）元素D处于周期表第四周期第ⅦB族，D为Mn，Mn原子的价电子排布式为3d54s2；
（5）某元素E的激发态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p34s1，激发态高能量的电子释放能量回到基态，则该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4；
（6）s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，D能级有5个过道，元素F基态原子核外有8个原子轨道占有电子，则该原子电子排布式是：1s22s22p63s23p2；
（7）G元素基态原子的M层全充满即3s23p63d10，N层没有成对电子，只有一个未成对电子即4s1，G的元素符号为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
17． [Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1 哑铃形(或纺锤形)
【详解】Ga处于周期表中第4周期第ⅢA族，则基态Ga原子的核外电子排布式为：[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1，依据电子排布式可知最高能级为4p，4p轨道为哑铃型(或纺锤形)。
18．(1)[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1
(2)K、Cr
(3) 4 VⅢ
(4) 球 1 哑铃 3
(5) 5 13
【解析】(1)
铜原子核电荷数为29，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1；
(2)
铜原子核电荷数为29，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63dl04s1；第四周期的元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有钾(K)和铬(Cr)，钾原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p64s1，原子的核外电子排布式为；
(3)
铁原子的核电荷数为26，核外电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d6，Fe在周期表中位于第四周期第VⅢ族；
(4)
s电子的原子轨道为，呈球形，每个s能级只能容纳自旋方向相反的2个电子。所以每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道为，从图中看出p电子的原子轨道呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道；
(5)
铝原子的核电荷数13，基态铝原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p1，有1s、2s、2p、3s、3p共有5种不同能级的电子，原子核外共有13个电子，有13种不同运动状态的电子。
19． ad d
【详解】a． F的原子序数为9，其基态原子电子排布式为1s22s22p5，1s22s22p43s1，基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态；
b． 1s22s22p43d2，核外共10个电子，不是氟原子；
c． 1s22s12p5，核外共8个电子，不是氟原子；
d． 1s22s22p33p2，基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态；
综上所述，氟原子激发态的电子排布式有ad；而同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高，因此能量最高的是1s22s22p33p2，故选d。
20．(1)(或)
(2)3-甲基-2-乙基-1-丁烯
(3) +H2O+CO2→ +
(4) +2[Ag(NH3)2]OH +2Ag↓+3NH3+H2O
【详解】（1）铁为26号元素，Fe2+的核外电子为24个，基态Fe2+的电子排布式为: (或)；
（2） 中含有碳碳双键且碳链最长为4个碳，第3个碳上有一个甲基，第2个碳上有一个乙基，系统命名法为3-甲基-2-乙基-1-丁烯；
（3）苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠，反应的离子方程式为 +H2O+CO2→ + ；
（4）肉桂醛( )发生银镜反应生成 、银镜、氨气和水，反应的化学方程式为 +2[Ag(NH3)2]OH +2Ag↓+3NH3+H2O。
21．(1)三口烧瓶
(2) +3 5
(3)尾气处理
(4)产生BF3，排出装置内的空气，避免影响产率
(5)冷水浴
(6)%
【分析】装置A中KBF4、B2O3和浓H2SO4加热制备 BF3，装置B盛有浓硫酸可干燥气体，装置C中 BF3与AlCl3高温加热制备BCl3，由于BF3沸点低，装置D采用冰水浴得到产品，装置E干燥管可以防止水蒸气进入体系，导致BCl3潮解，F装置用于尾气处理，据此解答。
【详解】（1）由图可知，仪器a的名称为三口烧瓶；
（2）根据正负化合价为零的原则可知，氟硼酸钾(KBF4)中B元素的化合价为+3价；F为9号元素，其电子排布式为1s22s22p5，其核外电子的空间运动状态由1s，2s，2p有3个轨道，一共5个轨道；
（3）该反应用到了BF3，且该物质可和氢氧化钠溶液反应，故装置F的作用为尾气处理；
（4）需要先加热装置A产生BF3气体，将体系中的空气排出，避免影响产率，故答案为：产生BF3，排出装置内的空气，避免影响产率；
（5）装置D是收集产品BCl3，其沸点为12.5℃，故应该采用冷水浴；
（6）由滴定消耗V2mLc2ml/L硫氰化钾溶液可知，25mL溶液中氯离子的物质的量为(c1×10—3V1—c2×10—3V2)ml，则a g样品中氯元素的含量为×100%=；
22．(1)
(2)吸收氯气，防止污染空气
(3) 三颈烧瓶(或三口烧瓶) b 防止分解
(4)D
(5)90%
(6)
【详解】（1）Sb的价电子排布式为5s25p3，其排布图为；
（2）根据表中提供信息可知，、极易水解，因此试剂X的作用是防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶，同时吸收氯气，防止污染空气；
（3）由实验装置知，反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移三口烧瓶中生成的至双口烧瓶中；减压蒸馏前，必须关闭活塞b，以保证装置密封，便于后续抽真空；根据表中提供信息知，受热易分解，因此用减压蒸馏而不用常压蒸馏，可以防止分解；
（4）由题意可知，为超强酸，所以制备时，不能选用铁质或铝质材料仪器，由方程式可知，制备时，需要用到HF作反应物，所以不能选用玻璃材质、陶瓷材质的仪器，则制备时只能选用聚四氟乙烯材质的仪器，故选D。
（5）制备的化学反应为；，可得关系式
理论上制备出的质量为，因此，所得的产率为；
（6）已知烷烃与酸性溶液()反应放出，则电离出与，且稳定性：，则与结合，则异丁烷与发生反应的化学方程式：。
23．(1) NaClO溶液 ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4+H2O+CO
(2) 3d9或1s22s22p63s23p63d9 pH较小时，水合肼还原[Cu(NH3)4]2+生成Cu，Cu产率增大；pH值较大时，水合肼与铜离子形成配合物，Cu产率下降
(3)向废铜屑中加入饱和碳酸钠溶液浸泡，然后过滤，得到的滤渣中加入稀硫酸、双氧水进行浸泡，滤渣完全溶解后得到CuSO4溶液，将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
【详解】（1）①根据资料信息知，水合肼有还原性，NaClO溶液有氧化性，如果NaClO溶液过量，能氧化生成的水合肼，所以恒压漏斗中的装的溶液是NaClO溶液，故答案为：NaClO溶液；
②NaClO碱性溶液与尿素[CO(NH2)2]水溶液在一定条件下反应制得水合肼，同时生成NaCl和碳酸钠，离子方程式为ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4+H2O+CO，故答案为：ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4+H2O+CO。
（2）①[Cu(NH3)4]2+中铜离子是基态Cu原子失去4s能级上的1电子、3d能级上的1个电子得到的，基态Cu2+核外电子排布式为3d9或1s22s22p63s23p63d9，故答案为：3d9或1s22s22p63s23p63d9；
②水合肼与铜离子能形成配合物，pH较小时，水合肼体现还原性，还原[Cu(NH3)4]2+生成Cu，Cu产率增大；pH值较大时，水合肼与铜离子形成配合物，导致Cu产率下降，故答案为：pH较小时，水合肼还原[Cu(NH3)4]2+生成Cu，Cu产率增大；pH值较大时，水合肼与铜离子形成配合物，Cu产率下降。
（3）以废铜屑[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、 CuCO3、 Cu(OH)2]为原料制备胆矾，油污在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠和甘油，饱和碳酸钠溶液呈碱性，所以能除去油污，其它含Cu物质不溶于饱和碳酸钠溶液，过滤后，向滤渣中加入稀硫酸、H2O2，Cu、CuO、CuCO3、Cu(OH)2都溶于稀硫酸得到CuSO4溶液，固体完全溶解后，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到CuSO4·5H2O，故答案为：向废铜屑中加入饱和碳酸钠溶液浸泡，然后过滤，得到的滤渣中加入稀硫酸、双氧水进行浸泡，滤渣完全溶解后得到CuSO4溶液，将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到CuSO4·5H2O。
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