苏教版 (2019)选择性必修2第二单元 元素性质的递变规随堂练习题

这是一份苏教版 (2019)选择性必修2第二单元 元素性质的递变规随堂练习题，共18页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题
1．下列说法正确的是
A．的电负性依次增大
B．电子排布不同的两种氮原子：，能量
C．太阳光谱中的黑线实质上是太阳中所含元素原子的发射光谱
D．的最外层电子数依次增多
2．X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X的s轨道上电子全充满，p轨道上无电子，Y与Z相邻，Z是地壳中含量最丰富的元素，M为非金属性最强的元素，Q是纯碱中的一种元素，下列说法不正确的是
A．第一电离能：
B．简单离子半径：
C．化合物可能为两性氢氧化物
D．Z与Q形成化合物的化合物中可能含有非极性键
3．根据下列五种元素的电离能数据(单位：)，判断下列说法不正确的是
A．Q元素可能是0族元素
B．R和S均可能与U在同一主族
C．U元素可能在元素周期表的s区
D．原子的外围电子排布式为的可能是T元素
4．科学研究人员在金星大气中探测到了只属于的光谱特征，据此推断金星大气层或存在生命。已知与足量溶液发生反应。为弱电解质，下列说法正确的是
A．溶液中存在的电离平衡和水解平衡，以及水的电离平衡
B．用表示基态原子最外层电子排布违反能量最低原理
C．基态原子核外电子有10种空间运动状态
D．加水稀释溶液，溶液中所有离子浓度均减少
5．下列有关化学用语的说法正确的是
A．氮原子的轨道表示式：
B．基态Ni原子价电子排布式：
C．镁原子最外层电子的电子云图：
D．的离子结构示意图：
6．下列有关微粒性质的排列顺序中，不正确的是
A．原子半径：B．稳定性：
C．第一电离能：D．碱性：
7．铜镍硫化矿(主要成分NiS、CuS)有多种浸出方法：加压氨浸法、加压酸浸法、生物浸出法等。其中生物浸出法的原理如图所示。
下列说法错误的是
A．基态原子未成对电子数：
B．在间接作用过程中起催化作用
C．相比上述其他两种方法，生物浸出法具有操作简便、环境污染小等优点
D．浸出等质量的铜镍硫化矿，直接作用与间接作用所消耗的的量不相等
8．我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现一种新的化合物，结构如下图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与Z是同一主族元素。下列说法错误的是
A．简单离子半径：W>Z>Y>XB．简单氢化物稳定性：Y>X
C．第一电离能：X>Y>ZD．化合物结构中是sp杂化
9．现有四种元素，其中两种元素基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p2②1s22s22p63s23p3，另两种元素的价电子排布式为③2s22p3④2s22p4，则下列有关比较中正确的是
A．原子半径：①>②>④>③B．第一电离能：④>③>②>①
C．电负性： ④>③>②>①D．最高正化合价：④>③=②>①
10．离子液体在合成与催化、电化学、生物化学等领域广泛应用，某离子液体的结构如图所示.X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，X原子中电子只有一种自旋取向，Y、Z、Q为同一周期元素，W原子的核外电子总数是最外层电子数的3倍.下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．Y和Z的氢化物的沸点：
C．同周期元素第一电离能比Z小的有4种
D．基态Z原子核外电子有5种空间运动状态
11．某晶体由镁、铝、氧三种元素组成，若将其晶胞按图1方式切成8个体积相同的小立方体，和在小立方体中的分布如图2、图3所示。已知之间的最小间距为。下列说法错误的是
A．晶体中的配位数为4B．晶胞的体积为
C．晶体中三种元素的第一电离能：D．晶体的化学式为
12．如图三条曲线分别表示、和元素的前四级电离能变化趋势。下列说法正确的是
A．元素电负性：
B．简单氢化物的稳定性：
C．简单氢化物的相对分子质量：
D．对应最高价氧化物的水化物的酸性强弱：
13．LiFePO4常作为锂离子电池的正极材料，电池充电时，LiFePO4脱出部分形成。下列说法正确的是
A．Fe元素位于元素周期表第ⅦB族
B．第三周期元素中，第一电离能介于Al和P之间的元素有2种
C．基态氧原子的核外电子的空间运动状态有5种
D．充电时阳极反应式为
14．阻燃剂分子结构如图。下列说法错误的是
A．第一电离能：
B．分子中元素的化合价均为+5价
C．基态原子价电子排布式为
D．基态原子的轨道表示式为
15．为维护国家安全和利益，经国务院批准，决定对镓、锗相关物项实施出口管制，自2023年8月1日起正式实施。如图为镓和锗在元素周期表中的信息，下列说法错误的是
A．镓的核电荷数为31
B．电负性：
C．镓、锗均位于周期表的区
D．基态锗原子核外有7种能量不同的电子
二、填空题
16．基于所学内容回答问题
(1)基态铜原子的价电子排布式为 ，其核外电子的空间运动状态有 种；As原子的价电子排布图为 。
(2)与同周期，三种元素的电负性从小到大的顺序为 ；、、的第一电离能从大到小的顺序为 。
(3)的电子式 ，的沸点高于的原因是 。
(4)已知的熔点高于的熔点，其原因是 。
(5)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示，若该晶胞中原子与原子之间的最近距离为apm，设阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞的密度为 （填含的表达式）。
17．根据有关知识，回答下列问题。
(1)符号所代表的含义是__________（填字母）。
A．轨道上有3个电子
B．第3个电子层轨道有三个伸展方向
C．电子云有3个伸展方向
D．第3个电子层沿x轴方向伸展的p轨道
(2)铝原子核外电子云有 种不同的伸展方向，有 种不同运动状态的电子。
(3)短周期的化学元素（0族和放射性元素除外）中，第一电离能最小的元素是 （填元素符号，下同），电负性最大的元素是 。
(4)Be的第一电离能大于B的第一电离能，这是因为 。
(5)短周期元素中符合“对角线规则”的元素有Be和Al、B和Si，它们的性质分别有一定的相似性，写出与NaOH溶液反应的离子方程式： 。
(6)锰元素位于第四周期第ⅦB族，请写出基础的价层电子排布式 。
三、解答题
18．X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大，其相关信息如表所示：
回答下列问题。
(1)X与Q的电负性大小顺序为 (用元素符号表示)。
(2)Y元素基态原子的简化电子排布式为 ；R元素基态原子的价层电子轨道表示式为 。
(3)R元素可形成和，其中较稳定的是，原因是 。
(4)Y、Z的电负性较大的是 (填元素符号)。
(5)与M元素成对角线规则关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性，写出该两性物质与Z元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式： 。
19．完成下列问题。
(1)下列状态的N原子或离子在跃迁时；用光谱仪可捕捉到发射光谱的是 。
a． b． c． d．
(2)已知下图均与第三周期的主族元素有关。
图甲
图甲表示第一至第五电离能数据，则该元素的原子有 种不同运动状态的电子，基态原子未成对电子数为 。
(3)以燃料电池为电源电解法制取，二氧化氯()为一稀黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
①图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取，阳极产生的反应式为 。
②电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多1.12L时(标准状况，忽略生成的气体溶解)，停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为 ml(精确到小数点后两位)。
(4)下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是_______。
A．④>②>③>①B．②>①>③>④C．④>②>①>③D．③>②>④>①
元素代号
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
420
3100
4400
5900
元素
相关信息
X
原子核外有6种不同运动状态的电子
Y
基态原子中s电子总数与p电子总数相等
Z
原子半径在同周期主族元素中最大
M
逐级电离能(单位：)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376、23293
Q
基态原子的核外电子占据5个能级，且最外层p轨道上有2个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
R
基态原子3d能级上有6个电子
参考答案：
1．B
【详解】A．同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；的电负性依次减小，A错误；
B．洪特规则是指在相同能量的轨道上，电子总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同；由图可知，②中2p轨道为半填充较稳定状态，能量更低，B正确；
C．太阳光谱中的黑线实质上是太阳光经过大气层时某些特定频率的光被吸收后产生的，太阳光谱为吸收光谱，C错误；
D．的价电子排布分别为3d34s2、3d54s1、3d54s2，最外层电子为4s电子，数目分别为2、1、2，D错误；
故选B。
2．A
【分析】X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素，原子序数依次增大；X的s轨道上电子全充满，p轨道上无电子，X为Be元素；Y与Z相邻，Z是地壳中含量最丰富的元素，Y为N元素、Z为O元素；M为非金属性最强的元素，M为F元素；Q是纯碱中的一种元素，Q为Na元素。
【详解】A．同周期从左到右主族元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA、ⅤA族大于相邻元素，第一电离能：O＜N＜F，A项错误；
B．Z、Q的简单离子分别为O2-、Na+，两者具有相同的电子层结构，根据“序大径小”，简单离子半径：O2-＞Na+，B项正确；
C．化合物X(OH)2为Be(OH)2，根据对角线规则，Be(OH)2可能为两性氢氧化物，C项正确；
D．Z与Q形成的Na2O2中含有离子键和非极性键，Na2O中只含离子键，D项正确；
答案选A。
3．B
【分析】由元素的电离能可以看出，Q的第一电离能很大，可能为0族元素；R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一主族；S的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，故表现+2价，最外层电子数为2；T的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最外层电子数为3，据此分析；
【详解】A．由元素的电离能可以看出，Q的第一电离能很大，可能是0族元素，A正确；
B．R和U的第一电离能较小，第二电离能剧增，故表现+1价，最外层电子数为1，二者位于同一族，S的第一、第二电离能较小，第三电离能剧增，故表现+2价，最外层电子数为2，R和U的第一至第四电离能变化规律相似，即R和U最可能在同一主族，S不可能与U在同一主族，B错误；
C．U的第一电离能较小，最外层电子数为1，U可能在元素周期表的s区，C正确；
D．T的第一、第二、第三电离能较小，第四电离能剧增，表现+3价，最外层电子数为3，因此原子的外围电子排布式为的可能是T元素，D正确；
故选B。
4．C
【详解】A．由方程式可知，为一元弱酸，则溶液中存在的水解平衡和水的电离平衡，故A错误；
B．磷元素的原子序数为15，基态原子的价电子排布式为3s23p3，排布图为，则用表示基态磷原子最外层电子排布违反洪特规则，故B错误；
C．钾元素的原子序数为19，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，则原子核外电子有10种空间运动状态，故C正确；
D．溶液加水稀释时，溶液中的氢离子浓度减小，水的离子积常数不变，则溶液中的氢氧根离子浓度增大，故D错误；
故选C。
5．D
【详解】A．氮原子的轨道表示式：，A错误；
B．基态Ni原子价电子排布式：，B错误；
C．镁原子最外层电子排布式为3s2,电子云图是球形，不是哑铃型，C错误；
D．的离子结构示意图：，D正确；
答案选D。
6．C
【详解】A．一般情况下，电子层数越多的半径越大；当电子层数相同时，质子数越多的半径越小，则原子半径：，故A正确；
B．非金属性O>S>P，则对应氢化物的稳定性：，故B正确；
C．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，则第一电离能：N＞O＞C，故C错误；
D．元素的金属性越强，对应最高价氧化物的水化物的碱性越强，金属性：，则碱性：，故D正确；
故选C。
7．D
【详解】A．基态Ni原子的价电子排布为3d84s2，未成对电子数为2，基态Cu原子的价电子排布为3d104s1，未成对电子数为1，A正确；
B．Fe2+在间接作用过程中转化为Fe3+，最终循环又变回Fe2+，符合催化剂的特点，过程中起催化作用，B正确；
C．相比上述其他两种方法，生物浸出法具有操作简便、环境污染小等优点，C正确；
D．无论直接作用与间接作用，本质都是O2得电子氧元素变为-2价，-2价硫失电子变为硫酸根，浸出等质量的铜镍硫化矿，直接作用与间接作用所消耗的O2的量相等，D错误；
本题选D。
8．A
【分析】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与W是同一主族元素，Z能形成6个化学键，则Y为氧、Z为硫；W形成1个共价键为氯；X形成3个共价键为氮，综上，X为N，Y为O，Z为S，W为Cl，以此分析。
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：S2->Cl->N3->O2-，A错误；
B．非金属性：O>N，则简单氢化物稳定性：H2O>NH3，B正确；
C．同周期从左到右，电离能增大，但ⅤA族为半满稳定结构，则电负性N＞O，同主族元素，从上到下，电离能减小，第一电离能：N>O>S，C正确；
D．该化合物中N原子形成两个键，且没有孤电子对，N原子为sp杂化，D正确；
故选A。
9．C
【分析】四种元素分别为①1s22s22p63s23p2，为Si；②1s22s22p63s23p3，为P；③2s22p3，为N；④2s22p4，为O。
【详解】A．Si、P同周期，N、P同主族，则原子半径：Si>P>N>O，即①>②>③>④，A错误；
B．同主族自上而下第一电离能降低，同周期中，第一电离能有增大的趋势，但核外电子处于全充满或半充满时，第一电离能比其后的原子大，第一电离能：N>O>P>Si，即③>④>②>①，B错误；
C．同周期中，随原子序数的递增，电负性逐渐增大，同主族中，原子序数越大，电负性越小，则电负性：O>N>P>Si，④>③>②>①，C正确；
D．N、P的最高正价为＋5价，Si的为＋4价，O无最高正价，氧与氟形成的化合物中才显示正价，则最高正化合价：③=②>①，D错误；
故选C。
10．D
【分析】X原子中电子只有一种自旋取向，X为H元素；Y、Z、Q为同一周期元素，即第2周期元素，根据化学键数目可知，Y为C元素、Z为N元素、Q为F元素，W原子的核外电子总数是最外层电子数的3倍，W为P元素。
【详解】A．简单离子半径，即，故A错误；
B．虽然NH3有分子间氢键，沸点NH3>CH4，但碳氢化合物呈固体、熔沸点高的多的是，所以Z的氢化物沸点不一定高，故B错误；
C．Z为N元素，同周期元素中第一电离能比N小的有Li、Be、B、C、O，共5种，故C错误；
D．Z为N元素，基态原子有5个轨道填充了电子，所以电子有5种空间运动状态，故D正确。
答案选D。
11．B
【详解】A．由A型小晶格结构可知，每个与4个紧邻，则配位数为4，A项正确；
B．设晶胞变成为2L，，，晶胞体积为，B项错误；
C．主族元素第一电离能同周期自左向右逐渐增大，但两处反常：第IIA族大于第IIIA主族，第VA主族大于第VIA主族，而自上而下则逐渐减小，则晶体中三种元素的第一电离能：O>Mg>Al，C项正确；
D．A块中，个数 = 1+4/8=3/2，个数 = 0，个数 = 4，B块中，个数 = 4/8=1/2，个数 = 4，个数 =4，图1由4个A，4个B构成。所以：数 = 2×4 = 8，数 = 4×4 = 16，数 =8×4 = 32，所以 化学式， D项正确；
答案选B。
12．C
【分析】同主族元素从上到下第一电离能减小，P元素3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故Si的第一电离能最小，由题图可知，c为Si元素。P原子第四电离能为失去3s2能级中的1个电子，与第三电离能相差较大，可知b为P元素、a为C元素。
【详解】A．同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减小，故Si的电负性最小，A错误；
B．Si的非金属性最弱，非金属性越强，简单氢化物越稳定，故SiH4的稳定性最差，B错误；
C．相对分子质量：PH3>SiH4>CH4，C正确；
D．H3PO4为中强酸，H2CO3和H2SiO3为弱酸，对应最高价氧化物的水化物的酸性强弱：H3PO4>H2CO3>H2SiO3，D错误；
故选C。
13．C
【详解】A．Fe元素位于第四周期第Ⅷ族，A错误；
B．同周期主族元素的第一电离能呈增大的趋势，但由于ns2处于全充满，np3处于半充满的稳定状态，存在反常现象，第一电离能：IIA 族＞IIIA 族，VA 族＞VIA 族，第三周期元素的第一电离能：Na < Al < Mg < Si < S < P < Cl < Ar，故第一电离能介于 Al 和 P 之间的元素有3种，B错误；
C．基态氧原子的核外电子排布式为：1s22s22p4，核外电子空间运动状态有5种，C正确；
D．充电时阳极失去电子LiFePO4-xe−=Li1−xFePO4+xLi+，D错误；
故选C。
14．D
【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：，A正确；
B．P的电负性小于O和N，因此共用电子对偏离P显出+5价，B正确；
C．O为8号元素，基态原子价电子排布式为，C正确；
D．基态原子的轨道表示式为，D错误；
故选D。
15．D
【详解】A．由图可知，镓是31号元素，镓的核电荷数为31，A正确；
B．同周期元素，从左往右，电负性依次增大，则电负性：，B正确；
C．镓、锗位于周期表中的第IIIA族和IVA族，属于p区，C正确；
D．基态锗原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，有8个能级，8种能量不同的电子，D错误；
故选D。
16．(1) 3d104s1 15
(2) H＜C＜N N＞O＞C
(3) NH3分子间能形成氢键，而PH3不能，所以NH3的沸点高于PH3
(4)两者都是离子晶体，且阴、阳离子电荷量均对应相同，但r(O2-)＜r(S2-)，所以Cu2O的晶格能大，熔点较高
(5)
【详解】（1）Cu是29号元素，其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，故基态铜原子的价电子排布式为3d104s1。 s能级有一个原子轨道，p能级有三个原子轨道，d能级有5个原子轨道，故其核外电子的空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1=15种；As原子的价电子式为4s24p3排布图为
（2）N与C、O同周期，H、C、N三种元素的电负性从小到大的顺序为H＜C＜N，因为N元素核外电子排布式是1s22s22p3，2p能级是半充满状态，第一电离能异常，故C、N、O的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞C；
（3）NH4Cl的电子式；NH3分子间能形成氢键，而PH3不能，所以NH3的沸点高于PH3；
（4）两者都是离子晶体，且阴、阳离子电荷量均对应相同，但r(O2-)＜r(S2-)，所以Cu2O的晶格能大，熔点较高；
（5）利用均摊法，每个晶胞含有O为8+1=2，Cu皆在体心，个数为4，故该晶胞的质量为，若该晶胞中Cu原子与O原子之间的最近距离为apm，则体心为4apm，晶胞的边长为cm。由 得晶胞的密度为
17．(1)D
(2) 4 13
(3) Na F
(4)Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小
(5)
(6)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
【详解】（1）p轨道是哑铃形，np电子云有px、py、pz共3个伸展方向，符号3px中3p表示第三层的p轨道，x表示原子轨道沿x轴方向伸展，不能判断该轨道上排布的电子数，故ABC错误，D正确，答案选D；
（2）s轨道只有1个伸展方向，p轨道有3个伸展方向，铝原子核外电子排布为1s22s22p63s23p1，涉及3个s轨道、2个p轨道，因此其核外电子云有4种不同的伸展方向；其核外13个电子的运动状态各不相同，因此核外有13种不同运动状态的电子，故答案为：4；13；
（3）同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，则短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中，第一电离能最小的元素是Na；同周期元素从左向右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电离能逐渐减小，则短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中，电负性最大的元素是F，故答案为：Na；F；
（4）Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，故Be的第一电离能大于B的第一电离能，故答案为：Be的2s能级为全满状态，较稳定，而B失去一个电子后变为2s能级全满的稳定结构，所以B的第一电离能比Be的小；
（5）氢氧化铝为两性氢氧化物，与NaOH溶液反应生成[Al(OH)4]-和水，已知Be和Al符合“对角线规则”， 性质有一定的相似性，则Be(OH)2也为两性氢氧化物，能与NaOH溶液发生类似的反应，则反应的离子方程式为；
（6）锰元素为25号元素，基态的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2，Mn原子失去2个电子变成锰离子，为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。
18．(1)Cl＞C
(2) [He] 2s22p4
(3)Fe3+的价层电子排布为3d5，d能级处于半充满状态，能量低更稳定
(4)O
(5)Be(OH)2+2OH—=[Be(OH)4]2—
【分析】X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大，X原子核外有6种不同运动状态的电子，则X为C元素；M元素的第四电离能远远大于第三电离能，则n为Al元素；Y的基态原子中s电子总数与p电子总数相等，则Y为O元素；Z的原子半径在同周期元素中最大，则Z为Na元素；R基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子，则R为Fe元素；Q的基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，则Q为Cl元素。
【详解】（1）元素的非金属性越强，电负性越大，氯元素的非金属性强于碳元素，则氯元素的电负性大于碳元素，故答案为：Cl＞C；
（2）氧元素的原子序数为8，基态原子的简化电子排布式为[He] 2s22p4；铁元素的原子序数为26，基态原子的价层电子排布式为3d64s2，轨道表示式为，故答案为：[He] 2s22p4；；
（3）铁离子的价层电子排布式为结构稳定的半充满结构3d5，亚铁离子的价电子排布式为3d6，易失去电子形成稳定结构，所以铁离子比亚铁离子稳定，故答案为：Fe3+的价层电子排布为3d5，d能级处于半充满状态，能量低更稳定；
（4）非金属元素的电负性大于金属元素，则氧元素的电负性大于钠元素，故答案为：O；
（5）氢氧化铍是两性氢氧化物，能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铍酸钠，反应的离子方程式为Be(OH)2+2OH—=[Be(OH)4]2—，故答案为：Be(OH)2+2OH—=[Be(OH)4]2—。
19．(1)cd
(2) 12 0
(3) 0.17
(4)C
【详解】（1）电子从激发态到基态会释放能量形成发射光谱，因此用光谱仪可捕捉到N原子或离子发射光谱的是和，故答案为：cd；
（2）由图可知，该元素的第三电离能远远大于第二电离能，说明原子的最外层电子数为2，则该元素是位于第三周期的Mg元素，基态镁原子的电子排布式为1s22s22p63s2，未成对电子数为0，由泡利不相容原理可知，原子核外没有运动状态完全相同的电子，则镁原子核外有12种不同运动状态的电子；
（3）①阳极产生，则反应为氯离子失去电子发生氧化反应生成：；
②阴极水放电发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多，其物质的量为，由电极反应式可知，当转移电子时，阴极收集到的气体比阳极收集到气体多1.12L，为多0.05ml，则阴极收集到的气体比阳极收集到气体多0.05ml时转移电子ml，通过阳离子交换膜的阳离子为ml或0.17ml；
（4）①在海水正常锈蚀，②中铁为原电池负极，被加速锈蚀，③为原电池正极，被保护，④为阳极，铁锈蚀最快，故铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是④>②>①>③，故选C。