鲁科版 (2019)选择性必修2第3节 元素性质及其变化规律达标测试

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修2第3节 元素性质及其变化规律达标测试，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，结构与性质等内容，欢迎下载使用。

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法或有关化学用语的表述正确的是
A．在基态多电子原子中，p能级电子能量一定高于s能级电子能量
B．基态Fe原子的外围电子轨道表示式为
C．因O的电负性比N大，故O的第一电离能比N也大
D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中位于s区
2．科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A．元素X、Y、Z的最高正价等于其原子的最外层电子数
B．电负性：
C．Z的单质与水能发生置换反应
D．原子序数为82的元素与W位于同一主族
3．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2…^表示，单位kJ/ml)。
下列关于元素R的判断正确的是A．R的最高正价为+1价
B．R元素位于元素周期表中第ⅢA族
C．R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1
4．对于第三周期元素的有关叙述错误的是
A．碱性：NaOH ＞ Mg(OH)2＞ Al(OH)3B．电负性：Si＜ P ＜ S
C．第一电离能：Na ＜ Mg ＜ AlD．Cl－核外电子排布式：1s22s22p63s23p6
5．短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N 的原子序数依次增大，X 核外电子只有 1 种运动状态，Y、W 的 2p 轨道均含有 2 个未成对电子，M 是与X 不同主族的金属元素，N 的氢氧化物具有两性，下列说法正确的是
A．电负性：Z＜Y＜W
B．Y 的氢化物沸点不一定低于W 的氢化物
C．第一电离能：M＜N
D．N 的单质可以在高温下还原 M 的氧化物
6．一种具有抗痉挛作用的药物由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y、Z三种原子序数依次增大，X元素原子的价层电子排布是nsnnp²n，Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素。Z元素原子价层电子的轨道中有两个孤电子，且在其原子价层电子的轨道中s能级上电子总数与p能级上电子总数不相等。(药物中Z元素呈最高正化合价)下列判断正确的是
A．X与Y间的化学键是共价键B．第一电离能：Y＜Z＜X
C．X与Z只能形成一种化合物D．该药物溶于水后的水溶液呈中性
7．已知号元素的离子、、、都具有相同电子层结构，下列关系正确的是
A．质子数：，离子的还原性：
B．电负性：
C．氢化物的稳定性：
D．原子半径：，第一电离能：
8．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③=②>①
9．已知下列四组短周期元素的电离能数据()，下列判断错误的是
A．还原性：W>Y>X
B．Y和Z可能位于同一族
C．W、X、Y、Z简单离子半径依次减小
D．X、Z的氢氧化物都具有两性
10．已知下列元素的电负性数据，下列判断错误的是
A．表中X为非金属元素
B．Ge既具有金属性，又具有非金属性
C．Mg元素电负性的范围为0.9～1.6
D．O和Cl形成的二元化合物中O显正价
11．的原子结构示意图为，下列关于的描述正确的是
A．位于第五周期，第Ⅴ族B．属于金属元素
C．酸性：D．稳定性：
12．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．①②③④B．③④①②
C．③①②④D．①②④③
13．下列各选项中，按元素的电负性由大到小排列，顺序正确的是
A．B．
C．D．
14．具有下列电子构型的元素中，第一电离能最小的是
A．ns2np2B．ns2np4C．ns2np5D．ns2np6
二、多选题
15．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是
A．X元素可能为+4价B．X的最高价氢氧化物不一定为强碱
C．X为第五周期元素D．X与氯气反应生成化合物为XCl3
三、实验题
16．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验。(夹持仪器已略去，气密性已检验)
实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ．……
(1)A中产生黄绿色气体，该反应的离子方程式是(补全并配平)：_______
＋_______＋_______=_______＋_______＋_______
(2)本实验中氯气的氧化性强于碘的实验现象是_______。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_______。
(4)浸有NaOH溶液棉花可以吸收可能逸出的，相关反应的离子方程式为_______。
(5)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是_______。
(6)过程Ⅲ实验的目的是_______。
(7)结合元素周期律解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减小的原因：氯、溴、碘同主族，_______。
17．在复习元素周期律过程中，某研究性学习小组的几位同学拟通过具体的实验来探讨某些金属元素的性质差异，下面是他们设计的探究性实验方案，请填写下列空白：
(1)实验目的：比较钠、镁、铝金属性强弱。
(2)实验用品：试管、_______、酒精灯、试管夹、砂纸、滤纸、钠、镁条、铝片、酚酞、蒸馏水、6ml·L-1的盐酸。
(3)实验过程与现象记录
I.甲同学的方案如下：
①你认为a、b两步实验中出现异常现象的可能原因是：
a._______
b._______
②上面的实验表明：钠、镁、铝三种元素的金属性由强到弱的顺序为_______
II.乙同学方案：他认为只需要一种试剂就可以确定钠、镁、铝的金属性强弱，预计他的主要实验操作是_______，写出镁与这种试剂反应的化学方程式：_______。
18．某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见表格，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：__________________________________。
(2)实验用品：①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1ml·L‒1NaBr溶液、0.1ml·L‒1NaI溶液、CCl4溶液等。
②仪器：___、___、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容（请把表中与实验方案对应实验现象的标号和化学方程式补写完整）：
(4)实验结论：___________________________________________________。
四、结构与性质
19．W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，其元素性质或原子结构如下：
请完成下列空白：
(1)写出各元素的元素符号：W：___________、X：___________、Y：___________、Z：___________、N：___________。
(2)X、Y和Z三种元素的原子半径由大到小的顺序：___________(请填元素符号)。
(3)X、Z和N三种元素的电负性由大到小的顺序：___________(请填元素符号)。
(4)Y、Z和N三种元素的第一电离能由大到小的顺序：___________(请填元素符号)。
20．Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：
(1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种_______(填字母)。
A．吸收光谱 B．发射光谱
(2)下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是_______，能量最低的是_______(填序号)。
ａ．1s22s22p43s13px13py13pz1 b．1s22s22p33s23px13py13pz1
c．1s22s22p63s13px1 d．1s22s22p63s2
(3)Ti原子位于元素周期表中的_______区，最高能层电子的电子云轮廓形状为_______，其价电子排布式为_______。与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的的基态原子的外围电子排布图_______。
(4)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度来看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是_______。
(5)Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+_______Fe2+(填“大于”或“小于”)
I1
I2
I3
I4
……
740
1500
7700
10500
电离能
W
X
Y
Z
496
578
738
899
4562
1817
1451
1751
6912
2745
7733
14848
9543
11575
10540
21006
元素
Li
Be
X
O
Na
Al
Cl
Ge
电负性
1.0
1.5
2.5
3.5
0.9
1.6
3.2
1.8
实验过程
预期现象
实际观察到的现象
a.取已切去表皮的一小块金属钠，放入盛有水的某容器中
立即剧烈反应
开始时钠块浮在水面上不反应，稍后才开始与水剧烈反应
b.向盛有适量水(内含2滴酚酞)的试管中加入一小段镁条
有气泡产生，溶液变成红色
没有相应现象，加热后仍无明显变化
c.向两支盛有3 mL 6 ml·L-1盐酸的试管中，分别加入大小相同的镁片和铝片
铝、镁与盐酸反应产生气泡剧烈程度不同
镁与盐酸反应产生气泡速率较快
实验方案
实验现象
①将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡后加入适量CCl4溶液，振荡，静置
A．浮在水面上，熔成小球，四处游动，随之消失
②将一小块金属钠放入冷水中
B．分层，上层无色，下层紫红色
③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后加入适量CCl4溶液，振荡，静置
C．浮在水面上，熔成小球，四处游动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中
D．分层，上层无色，下层棕红色
实验方案
实验现象
化学方程式
①
D
Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2
②
A
2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑
③
___
___
④
___
___
元素
元素性质或原子结构
W
电子只有一种自旋取向
X
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素
Y
原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素
Z
其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N
只有一个不成对电子
参考答案：
1．B
【详解】A．在基态多电子原子中，p能级电子能量不一定高于s能级电子能量，如3s能级电子能量高于2p能级电子能量，故A错误；
B．铁元素的原子序数为26，基态原子的价电子排布式为3d64s2，外围电子轨道表示式为 ，故B正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，故C错误；
D．铜元素的原子序数为29，基态原子的价电子排布式为3d104s1，处于元素周期表ds区，故D错误；
故选B。
2．A
【分析】根据化合物的结构可知，W和X均连接4根键，Y连接2根键，Z连1根键，且满足W的原子序数等于X与Y的原子序数之和，所以W为Si元素，Y为O元素，X为C元素，Z为F元素；
【详解】A．F元素无正价，O元素无+6价，A错误；
B．根据元素周期律，同周期从左到右电负性依次增强，电负性，B正确；
C．F2可以与水发生置换反应生成氧气和氟化氢，C正确；
D．原子序数为82的元素为Pb，最外层电子数为，Si为第三周期第ⅣA族元素，最外层电子数为4，所以原子序数为82的元素与W位于同一主族，D正确；
故选A。
3．C
【分析】根据第一至第四电离能分析该元素的电离能可知：第三电离能剧增，说明该元素容易失去2个电子，则该元素原子形成离子的化合价为+ 2价，即最外层应有2个电子，应为第ⅡA族元素，由此分析解答。
【详解】A．元素R最外层应有2个电子，所以R的最高正价为+2价，A错误；
B．元素R第一、第二电离能相差不大，元素的第三电离能剧增说明R元素位于元素周期表中第ⅡA族元素，B错误；
C．R元素的原子最外层共有2个电子，处于原子轨道的全充满的稳定状态，因此其第一电离能大于同一周期相邻元素，C正确；
D．R元素可能是Be或Mg，基态Be核外电子排布是1s22s2；基态Mg基态原子的电子排布式为ls2s2p63s2，D错误；
故合理选项是C。
4．C
【详解】A. 已知Na、Mg、Al的金属性依次减弱，则最高价氧化物对应水化物的碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，A正确；
B. 已知同一周期从左往右元素的电负性依次增强，故电负性：Si＜ P ＜ S，B正确；
C. 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反常现象，故第一电离能：Na＜Al＜Mg，C错误；
D. 已知Cl是17号元素，故Cl－核外电子排布式：1s22s22p63s23p6，D正确；
故答案为：C。
5．B
【分析】依题意，X只有一个原子轨道，是氢元素；Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子，则Y的2p轨道只有2个电子，是碳元素，W的2p轨道有4个电子，是氧元素；Z位于Y、W中间，是氮元素；N的氢氧化物具有两性，则N是铝元素；M位于氧之后，与X不同主族，又在N之前，则M是镁元素。
【详解】A．Y、Z、W分别是碳、氮、氧，同一周期元素电负性从左到右增大，电负性大小顺序是YS>Mg，即YP>S，即④>③>②>①，A正确；
B．原子半径的变化规律为：同主族从上向下，原子半径增大，同周期从左向右，原子半径减小，因此F半径最小，P半径大于N，B错误；
C．同周期元素从左向右，元素电负性逐渐增大，即S>P，C错误；
D．元素的最高正价等于其族序数，F无正价，因此关系为：S>P=N，D错误。
本题选A。
9．C
【分析】元素原子轨道中电子处于半满、全满全空时最稳定，当稳定状态再失去电子时，其电离能发生突变， W 的电离能突然增大，说明最外层有1个电子，属于第 IA 族，且 W 的第一电离能比 X、Y、Z小，则 W 为 Na 元素；X 的电离能突然增大，说明最外层有3个电子，属于第 ⅢA 族，第一电离能比 Y、Z小，则 X 为 Al元素；Y 的电离能突然增大，说明最外层有2个电子，属于第 ⅡA 族， Z 的电离能突然增大，说明最外层有2个电子，属于第ⅡA 族，由 Z 的比 Y 的大，则 Y 为 Mg 元素；Z为 Be 元素，据此分析；
【详解】A．Na、Mg、Al为第三周期元素，金属性依次减弱，还原性减弱，所以还原性：Na>Mg>Al，故A正确；
B．根据其电离能变化，可知Y为Mg元素，Z为Be元素，属于同一主族元素，故B正确；
C．Na、Mg、Al简单离子均为10电子微粒，随着核电荷数增多，对电子吸引力增大，离子半径减小，铍离子为2个电子，半径最小，所以简单离子半径：，故C错误；
D．Al和Be在元素周期表中均位于金属和非金属交界处，具有一定的金属性和非金属性，其氢氧化物都具有两性，故D正确；
故选C。
10．D
【详解】A． 非金属的电负性一般大于1.8，表中X电负性为2.5，为非金属元素，故A正确；
B． Ge的电负性为1.8，在同期表中位于金属和非金属交界的地方，既具有金属性，又具有非金属性，故B正确；
C． 同周期从左到右电解性增大，Mg元素电负性介于钠和铝之间，范围为0.9～1.6，故C正确；
D． O和Cl形成的二元化合物中氧电负性大显负价，氯电负性小，氯显正价，故D错误；
故选D。
11．D
【详解】A．周期数等于电子层数，主族元素最外层电子数等于主族序数，电子层数是4，最外层5个电子，所以As位于第四周期，第ⅤA族，故A错误；
B．As是非金属元素，故B错误；
C．非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：P＞As，所以酸性：H3AsO4＞H3PO4，故C错误；
D．非金属性越强氢化物越稳定，非金属性：P＞As，所以稳定性：AsH3＜PH3，故D正确；
故选D。
12．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。
13．B
【详解】A．同主族元素从上到下电负性减小，所以电负性，故A错误；
B．同主族元素从上到下电负性减小，同周期元素从左到右电负性增大，所以电负性，故B正确；
C．同主族元素从上到下电负性减小，所以电负性，故C错误；
D．同主族元素从上到下电负性减小，同周期元素从左到右电负性增大，所以电负性，故D错误；
选B。
14．A
【分析】同一周期元素，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，同主族元素从上到下第一电离能依次减小，结合核外电子排布式判断解答。
【详解】ns2np2是第IVA元素，ns2np4是第VIA元素，ns2np5是第VIIA元素，ns2np6是0族元素，可见上述元素中第一电离能最小的元素是ns2np2，故合理选项是A。
15．BD
【分析】根据电离能图知，第三电离能和第四电离能之间的差距最大，所以该原子最外层有3个电子，属于第ⅢA族元素。
【详解】A．X元素最外层有3个电子，可能为 +3价，故A错误；
B．X元素最外层有3个电子，属于第ⅢA族元素，则X的最高价氢氧化物不一定是强碱，故B正确；
C．周期数=核外电子层数，图象中没有显示X原子有多少电子层，因此无法确定该元素位于第几周期，故C错误；
D．该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去3个电子形成X3+，所以X与氯反应时可能生成XCl3，故D正确；
故答案选BD。
16．(1) 2 10 16H+ 2 5Cl2 8H2O
(2)装置A内上方湿润的淀粉KI试纸变蓝色
(3)
(4)
(5)打开活塞b，将C中的少量液体滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后观察四氯化碳层溶液显紫红色
(6)确认C中的黄色溶液无氯气，排除氯气对溴置换碘实验的干扰
(7)从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱
【分析】装置A中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，氯气可以置换出KI中的碘生成碘单质，碘单质遇淀粉显蓝色，从而验证氯和碘的氧化性强弱，装置B、C中氯气与NaBr反应生成Br2，验证氯和溴的氧化性强弱，打开活塞b，将C中的少量液体滴入D中，发生溴单质置换碘单质的反应，验证溴与碘的氧化性强弱。
【详解】（1）A中产生黄绿色气体，该气体为氯气，即浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒可得反应的离子方程式为，故答案为：2；10；16H+；2；5Cl2；8H2O；
（2）装置A内上方湿润的淀粉KI试纸变蓝，说明氯气置换出了碘单质，碘单质遇淀粉显蓝色，从而可说明氯气的氧化性强于碘，故答案为：装置A内上方湿润的淀粉KI试纸变蓝色；
（3）B中氯气与NaBr溶液反应生成单质溴和氯化钠，反应的离子方程式，故答案为：；
（4）浸有NaOH溶液棉花可以吸收可能逸出的Cl2，NaOH与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为，故答案为：；
（5）打开活塞b，将C中的少量液体滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后观察四氯化碳层溶液显紫红色，说明溴将碘离子氧化成碘单质，从而说明溴的氧化性强于碘，故答案为：打开活塞b，将C中的少量液体滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静置后观察四氯化碳层溶液显紫红色；
（6）过程Ⅲ实验的目的是确认C中的黄色溶液无氯气，排除氯气对溴置换碘实验的干扰，故答案为：确认C中的黄色溶液无氯气，排除氯气对溴置换碘实验的干扰；
（7）氯、溴、碘同主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，因此氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减小，故答案为：从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。
17． 烧杯或水槽 钠表面的煤油没有用滤纸吸干净 镁表面的氧化膜没有被除去 钠>镁>铝 用滤纸将一小块钠表面的煤油吸干后放入盛有水的烧杯中，将除了氧化膜的镁条、铝片分别放入盛有适量水的试管中并加热 Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
【分析】比较金属性可以利用金属与水或酸置换出氢气的难易以及最高价氧化物对应水化物的碱性。该实验设计的是三种金属与水、与酸反应的难易，因为具体到实验操作，需要考虑很多因素，比如钠的取用、镁条的使用等。本题主要涉及试管实验，但是钠与水的反应比较剧烈，不适合在试管中完成，在烧杯中或水槽中比较安全。如果用一种试剂比较三者金属性强弱，考虑水这种试剂，钠与水很剧烈，镁与水反应比较缓慢，铝和水几乎不反应。
【详解】（2）由钠与水反应实验知缺少烧杯（或水槽）；故答案为：烧杯或水槽；
（3）I． ① a理论上钠是金属性强的活泼金属加到水中应立刻剧烈反映，现在出现开始时钠块浮在水面上不反应的这种现象，只能说明钠的表面有不与水反应煤油阻止钠与水的接触；b镁在加热的条件下是能和水反应的现在没有相应现象应该镁表面的氧化膜阻止接触；故答案为：钠表面的煤油没有用滤纸吸干净；镁表面的氧化膜没有被除去；
②金属性越强，由反应的剧烈程度两两比较得出金属性：钠﹥镁﹥铝；故答案为：钠>镁>铝；
II．钠和冷水反应、镁和热水反应、铝和热水也不反应，所以可以用水和这三种金属反应现象判断金属活动性强弱，其实验方法是用滤纸将一小块金属钠表面的煤油吸干后放入盛有水的烧杯中，将除掉了氧化膜的镁条、铝片分别放入盛有适量水的试管中并加热。镁与水反应的化学方程式：Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。故答案为：用滤纸将一小块钠表面的煤油吸干后放入盛有水的烧杯中，将除了氧化膜的镁条、铝片分别放入盛有适量水的试管中并加热；Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。
18． 探究同主族元素性质的相似性和递变性 试管 胶头滴管 B Br2＋2NaI＝2NaBr＋I2 C 2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑ 同主族元素化学性质相似；同主族元素自上而下，元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱
【详解】(1) 依据某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验，结合实验为对比相同条件下，金属钠和金属钾与水反应的过程和实验现象以及卤素元素之间的实验过程和现象，可知实验的目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性，故答案为：探究同主族元素性质的相似性和递变性；
(2) ② 根据实验方案，实验仪器除了镊子、小刀、玻璃片外，还需要胶头滴管滴加溶液，试管盛放溶液，故答案为：试管；胶头滴管；
(3) ③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡后再加入适量 CCl4，振荡，静置，溶液分层，上层无色，下层紫红色，实验现象为B，反应的化学方程式为 Br2+2NaI＝2NaBr+I2；答案为：B；Br2+2NaI＝2NaBr+I2；
④将一小块金属钾放入冷水中，钾浮在水面上，熔成小球，不定向移动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失，实验现象为C，反应的化学方程式为2K+2H2O＝2KOH+H2↑；答案为：C；2K+2H2O＝2KOH+H2↑；
(4) 钠和钾都与水反应，但反应剧烈程度不同，钾比钠活泼；氯、溴、碘属于同主族元素，根据实验的反应和现象可知，氯气置换出溴单质，溴单质可以置换出碘单质，说明氧化性：Cl2＞Br2＞I2，证明同主族元素化学性质虽然相似，但存在不同。且从上到下，元素失电子能力增强，得电子能力减弱。故答案为：同主族元素化学性质相似；同主族元素自上而下，元素原子失电子能力增强，得电子能力减弱。
19．(1) H O Mg Si Cl
(2)Mg＞Si＞O
(3)O＞Cl＞Si
(4)Cl＞Si＞Mg
【分析】由题干信息可知，W、X、Y、Z、N是原子序数依次增大的5种短周期元素，W电子只有一种自旋取向，故W为H，根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，X原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都低于同周期相邻元素，即1s22s22p4，故X为O，Y的原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能都高于同周期相邻元素，即1s22s22p63s2，故Y为Mg，Z的其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等，即1s22s22p63s23p2，故Z为Si，N只有一个不成对电子，即1s22s22p63s23p5，故N为Cl，据此分析解题。
(1)
由分析可知，W、X、Y、Z、N元素的元素符号分别为：H，O，Mg，Si，Cl，故答案为：H；O；Mg；Si；Cl；
(2)
由分析可知，X、Y和Z三种元素分别为：O、Mg、Si，同一周期从左往右原子半径依次减小，同一主族从上往下原子半径依次增大，故三种原子半径由大到小的顺序： Mg＞Si＞O，故答案为：Mg＞Si＞O；
(3)
由分析可知，X、Z和N三种元素分别为：O、Si、Cl，同一周期从左往右电负性依次增大，同一主族从上往下电负性依次减小，故三种元素的电负性由大到小的顺序：O＞Cl＞Si，故答案为：O＞Cl＞Si；
(4)
由分析可知，Y、Z和N三种元素分别为：Mg、Si、Cl，同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，故三种元素的第一电离能由大到小的顺序：Cl＞Si＞Mg，故答案为：Cl＞Si＞Mg。
20．(1)B
(2) b d
(3) d 球形 3d24s2
(4)Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d全满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+
(5)小于
【分析】(1)
激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量，属于发射光谱，故答案为：B；
(2)
ａ．1s22s22p43s13px13py13pz1即2个2p上的电子跃迁到3p上，1个3s的电子跃迁到3p上，b．1s22s22p33s23px13py13pz1是2p上的3个电子跃迁到3p上，c．1s22s22p63s13px1为3s上的1个电子跃迁到3p上，d．1s22s22p63s2为基态原子，故能量最高的为b，最低为d，故答案为：b；d；
(3)
已知Ti是22号元素，故其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，电子最后进入3d能级，故Ti原子位于元素周期表中的d区，最高能层为第4层，即4s电子，s能级的电子云轮廓形状为球形，其价电子排布式为3d24s2，与Ti同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的即Cr，其的基态原子的外围电子排布图为：，故答案为：d；球形；3d24s2；；
(4)
由于Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d全满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+，导致Fe2+易被氧化成Fe3+，故答案为：Fe2+的价电子排布式为3d6，Fe3+的价电子排布式为3d5，而3d半充满能量更低结构更稳定，所以Fe3+比Fe2+更稳定，Fe2+更易被氧化为Fe3+；
(5)
当原子核外电子排布的电子层数相同时，核外电子数越多则有效核电荷数越少，对应的微粒半径越大，故Fe3+的核外电子数比Fe2+少，故离子半径大小关系为Fe3+小于Fe2+，故答案为：＜。