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高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 环境保护与绿色化学课时练习
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第三节 环境保护与绿色化学课时练习，共19页。试卷主要包含了结构与性质等内容，欢迎下载使用。
一、单选题，本题包括16小题，每小题3分，共48分。
1．下列说法正确的是
A．钠原子由时，原子释放能量
B．M能层中的原子轨道数目为3
C．是激发态原子的电子排布式
D．一个电子从3p能级跃迁到3s能级，产生的原子光谱为吸收光谱
2．下列各组中的X和Y两种原子，在周期表中一定位于同一族的是
A．X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B．X原子的核外电子排布为1s2，Y原子的核外电子排布为1s22s2
C．X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上也仅有两个电子
D．X原子2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子
3．下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是
A．P＜S＜O＜FB．C＜N＜O＜FC．O＜S＜Se＜TeD．K＜Na＜Mg＜Al
4．已知1-18号元素的离子、、 , 都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是
A．质子数：c>bB．离子的还原性：Y2->Z-
C．氢化物的稳定性：H2Y>HZD．原子半径：X
5．下列各原子或离子的电子排布式正确的是( )
A．Mg2＋ 1s22s22p6
B．Br [Ar]4s24p5
C．Fe3＋ 1s22s22p63s23p63d34s2
D．Cr 1s22s22p63s23p63d44s2
6．某元素的原子最外层电子排布式是，该元素或其单质不可能具有的性质是（ ）
A．该元素的金属性比铝元素的强
B．该元素的单质在一定条件下能与盐酸反应
C．该元素位于第五周期ⅢA族
D．该元素的最高化合价为+5
7．下列化学用语的表达正确的是
A．原子核内有10个中子的氧原子：
B．氯原子的结构示意图：
C．Fe3＋的最外层电子排布式：3s23p63d5
D．基态铜原子的价层电子排布图：
8．元素周期表前四周期的一部分如表所示，下列有关、、、、五种元素的叙述正确的是（ ）
A．元素的最高价含氧酸的酸性强于元素的最高价含氧酸
B．、的阴离子电子层结构都与原子的相同
C．能级未成对电子数最多的是元素
D．元素是电负性最大的元素
9．根据元素周期表和元素周期律分析下面的推断，其中正确的是（ ）
A．最外层电子数为2的元素，在元素周期表中均位于ⅡA族
B．元素周期表中同主族的各元素间最高正价和最低负价是完全相同的
C．元素周期表中位于金属和非金属元素的交界处，容易找到用于半导体材料的元素
D．元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的原因是元素的原子半径呈周期性变化
10．用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个。下列关于R的描述中正确的是
A．R的氧化物都能溶于水
B．R的最高价氧化物对应的水化物都是H2RO3
C．R都是非金属元素
D．R的氧化物都能与NaOH反应
11．X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。有关下列叙述正确的是（ ）
A．X肯定为碱金属元素
B．Y、Z两元素形成的化合物熔点较低
C．X、Y两元素形成的化合物不可能为离子化合物
D．稳定性：Y的氢化物>Z的氢化物
12．下列各组表述中，两种微粒不属于同种元素原子的是
A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子
B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和最外层电子排布式为2s22p5的原子
C．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子
D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子
13．钛(22Ti)金属常被称为未来钢铁。钛有46Ti、47Ti、48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关于金属钛的叙述中不正确的是
A．以上五种钛原子中，中子数不可能为22B．钛元素在周期表中处于第四周期
C．钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置D．钛元素是属于d区的过渡元素
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．原子的价电子排布为ns2np1～6的元素一定是主族元素
B．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是ⅦA族元素
C．原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于ⅢB～ⅦB族
D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素
15．下列叙述中，正确的是
A．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子
B．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子
C．在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高
D．某基态原子错误的核外电子排布图为该排布图违背了泡利原理
16．四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其原子的最外层电子数之和为19，W和X元素原子内质子数之比为1：2，X2+和Z-离子的电子数之差为8。下列说法不正确的是
A．与W相邻的同主族元素可制成重要的半导体材料
B．简单离子半径大小：Y>Z>X
C．X单质不可能置换出W单质
D．W、Y、Z元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HZO4
二、非选择题，本题包括5小题，共52分。
17．四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下。
信息①:原子半径大小:A>B>C>D
信息②:四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质:
请根据上述信息回答下列问题。
（1）甲、乙、丙中含有的共同元素是_______(填名称)。
（2）B元素在周期表中的位置为_______________。
（3）上述元素的原子M层有一个未成对p电子的是_______(填元素符号)。
（4）丙的电子式为__________,丙与SO2水溶液可发生氧化还原反应,生成两种强酸,化学反应方程式为__________________。
18．现有部分短周期元素的性质或原子结构如表：
(1)元素X的一种同位元素可测定文物年代，这种同位素的符号是________(用元素符号表示)，元素Z的离子结构元素图为________________。
(2)元素Y与氢元素形成一离子YH，则检验溶液中存在该离子的方法是____________。
(3)写出Z元素最高价氧化物对应的水化物与NaOH溶液反应的方程式：__________。
(4)元素X与元素Y相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)。下列表述中能证明这一事实的是________。
a．常温下X的单质和Y的单质状态不同
b．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的最高价氧化物对应水化物的酸性强
c．X与Y形成的化合物中X元素呈正价状态
(5)探寻物质的性质差异性是化学学习的重要方法之一。X、Y、Z 3种元素的单质中化学性质明显不同于其他两种单质的是__________(用元素符号表示)，理由是_____________。
19．已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素，D，B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C属于同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C、F属于同一主族，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半充满状态，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，E的最外层电子数比最内层多1。请用具体的元素回答下列问题：
(1)E元素基态原子电子排布式为__。
(2)F元素基态原子的价电子轨道表示式为__。
(3)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为__。
(4)A、C形成的两种常见分子中，其中一种为绿色氧化剂，电子式为__。
(5)基态G原子中，电子占据的最高电子层符号是__，该电子层有__个能级，电子数是__。该原子有__种运动状态不同的电子，最高能级符号是__，未成对电子数为__。
(6)与E同族且有4个电子层的元素的符号为__，它的简化电子排布式为__，与该元素同周期且核电荷数比该元素小7的元素在周期表中的位置是__，该元素基态原子的价电子排布式为__，__(填“满足”或“不满足”)构造原理。
三、结构与性质
20．现有前四周期的5种元素的部分信息如下表所示：
根据上述元素信息，回答下列问题。
(1)基态的电子排布式为______。
(2)Y、Z、R的电负性由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。
(3)的空间结构为______，离子中Y原子的杂化轨道类型为______，的电子式为______。
(4)的键角大于的键角的主要原因是______。
21．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题：
（1）I的最高化合价为__________，J价电子排布图__________。
（2）写出基态时G元素原子中，电子占据的最高能层符号为__________，该能层具有的原子轨道数为____________ 。
（3）第一电离能介于R、B之间的第二周期元素有_____________种。
（4）下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙述不正确的是__________。
a．L位于元素周期表第五周期ⅠA族，属于s区元素
b．O位于元素周期表第七周期Ⅷ族，属于ds区元素
c．M的外围电子排布式为6s1，属于ds区元素
d．H所在族的外围电子排布式为ns2np2，属于p区元素
（5）配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子J3+与配位体AB-构成，配位数为6,甲的水溶液可用于实验室J2+的定性检验，此方法检验J2+的离子方程式为_____________________。
（6）写出Q元素的简写电子排布式___________________________________。
是地球上最常见的物质之一,常温为液态,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分
无色,无味且易燃,是21世纪的主要能源
弱酸,有强氧化性,可以用于消毒杀菌
元素编号
元素性质或原子结构
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z
第三周期元素的简单离子中半径最小
元素代号
元素部分信息
X
X的阴离子核外电子云均呈球形
Y
原子的最高能级上有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的气态氢化物中最大
Z
基态原子核外有3个能级填充了电子，能量最高能级的电子数等于前两个能级的电子数之和
R
元素原子的最外层电子排布式为
T
一种核素的质量数为65，中子数为36
参考答案
1．C
【详解】
A．基态原子的电子排布式为，由基态转化成激发态时，电子能量增大，需要吸收能量，A错误；
B．能层中的原子轨道数目为，B错误；
C．由于能级的能量比能级的能量高，原子核外电子总是尽可能先排布能量较低的能级，然后依次排入能量较高的能级，这样的排布使原子的能量最低，所以是激发态原子的电子排布式，C正确；
D．一个电子从能量较高的能级跃迁到能量较低的能级时，产生的原子光谱为发射光谱，D错误；
故选：C。
2．D
【解析】
试题分析：A．第IA族元素及某些副族元素Cr、Cu的最外层电子数为1，则不一定同主族，故A不选；
B．X为He，Y为Be，分别为0族、IIA族元素，故B不选；C．X原子核外M层上仅有两个电子，X为Mg；Y原子核外N层上也仅有两个电子，Y为Ca、Sc、Ti、V等，则不一定同主族，故C不选；D．X原子2p能级上有三个电子，X为N元素；Y原子的3p能级上有三个电子，Y为P元素，均为ⅤA族，故D选；故选D。
考点：考查元素周期表的结构与应用。
3．C
【详解】
A.同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，因此F＞O、S＞P，同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，所以电负性O＞S，故电负性：F＞O＞S＞P，故A正确；
B.同周期自左而右电负性增大，则电负性C＜N＜O＜F，故B正确；
C.元素的非金属性越强，电负性越强，元素的非金属性：Te＜Se＜S＜O，则电负性为Te＜Se＜S＜O，故C错误；
D.一般来说，元素的金属性越强，电负性越小，即K＜Na＜Mg＜Al，故D正确。
答案选C。
【点睛】
元素的非金属性越强，电负性越强；即同周期自左而右电负性增大；同一主族元素从上到下电负性逐渐减小。
4．B
【解析】
aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构，说明离子的核外电子数相等，则a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，质子数cY，则离子的还原性：Y2-＞Z-，B正确；非金属性越强，氢化物越稳定，则氢化物的稳定性：H2YW，D错误；正确选项B。
点睛： aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构，说明离子的核外电子数相等，则a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，根据原子序数及所带电荷数可知，W和X是金属，其中W位于X的右侧，Y、Z为非金属，且Z为Y的右侧。
5．A
【详解】
A．12Mg元素为12号元素，原子核外有12个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s2，Mg2+表示失去最外层的2个电子，核外还有10个电子，镁离子的核外电子排布式为1s22s22p6，故A正确；
B．35Br元素为35号元素，原子核外有35个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，[Ar]的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，所以不能用[Ar]4s24p5表示，故B错误；
C．26Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe3+表示失去最外层4s上两个电子和3d上一个电子，核外还有23个电子，Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，故C错误；
D．24Cr元素为24号元素，原子核外有24个电子，d能级处于半满时稳定，因此核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，故D错误；
答案为A。
6．D
【分析】
原子最外电子层排布是，应位于周期表第五周期第IIIA族，为In元素，最外层电子数为3，金属性较强，在化学反应中易失去电子，最高化合价为+3价，以此解答该题。
【详解】
A、In元素与Al元素同主族，从上到下金属性增强，故In元素的金属性比Al强，故A正确；
B、In元素的金属性比Al强，故可以和盐酸反应，故B正确；
C、该元素最外电子层排布是，位于周期表第五周期第IIIA族，故C正确；
D、该元素最外层有3个电子，最高化合价为+3价，故D错误。
答案选D。
【点睛】
本题考查核外电子排布，本题注意元素周期律的递变规律与原子结构的关系。
7．C
【详解】
A．原子核内有10个中子的氧原子：，A不正确；
B．氯原子的结构示意图：，B不正确；
C．Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d5，C正确；
D．基态铜原子的价层电子排布图为，D不正确；
故选C。
8．D
【详解】
根据元素在周期表中的位置知，X、Y、Z、W、R分别是F、S、Br、P、Ar元素，
A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，Y的非金属性大于W，则W元素最高价含氧酸酸性弱于Y元素最高价含氧酸酸性，故A错误；
B．Z的阴离子电子层结构与Kr原子的相同，故B错误；
C．p能级未成对电子数最多的是第VA族元素，即W元素，故C错误；
D．这几种元素中非金属性最强的是X元素，元素的非金属性越强，则元素的电负性越大，故D正确；
答案选D。
【点睛】
电负性和非金属性都描述的是元素吸引电子的能力，同周期，同主族电负性，非金属性递变规律相同。
9．C
【详解】
A．最外层电子数是2的元素可能为He或ⅡB族元素，不一定为第ⅡA族元素，故A错误；
B．元素周期表中同主族的各元素间最高正价和最低负价不一定完全相同，如氯的最高正价为+7价，而同主族的氟无正价，故B错误；
C．在金属元素和非金属元素交接区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以用来做良好的半导体材料，如硅、锗等，故C正确；
D．由原子的电子排布可知，随原子序数的递增，电子层数和最外层电子数都呈现周期性的变化而引起元素性质的周期性变化，即原子的电子排布的周期性变化是引起元素性质周期性变化的决定因素，故D错误；
选C。
10．C
【详解】
由题意知R应处于IVA族或VIA族，即C、Si、O、S四种元素。
A、CO不溶于水，A错误；
B、S的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，B错误；
C、R只能是C、Si、O、S四种元素，均是非金属元素，C正确；
D、CO不溶于水，且不能与碱反应，D错误；
答案选C。
11．B
【分析】
X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，则X为H、Li或Na；Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，则Y有3个电子层，最外层有6个电子，则Y为S元素；Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍，则Z有2个电子层，最外层电子数为6，则Z为O元素，以此解答。
【详解】
由上述分析可知：X为H、Li或Na；Y为S元素；Z为O元素。
A.X为H、Li或Na，因此X可能是金属元素，也可能是非金属元素，A错误；
B. Y为硫元素，Z为氧元素，二者形成的化合物为SO2、SO3，SO2、SO3在固态时形成的分子晶体，物质的熔沸点较低，B正确；
C.如X为Na、Li时，与S反应生成的化合物为离子化合物，C错误；
D.Y为硫元素，Z为氧元素，由于元素的非金属性O>S，元素的非金属性越强，其简单氢化物就越稳定，所以氢化物稳定性：Z>Y，D错误；
故合理选项是B。
【点睛】
本题考查了元素周期表和元素周期律的知识。正确推断元素是本题解答的关键。掌握元素的位、构、性三者的关系及常见的物质的性质是本题解答的基础。
12．C
【详解】
A．3p能级有一个空轨道的基态原子，价电子排布只能为3s23p2,，故A不符合题意；
B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子，则价电子排布只能为2s22p5，故B不符合题意；
C．M层全充满而N层为4s2，则其价电子排布为3d104s2，故C符合题意；
D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子，设最外层电子数为x，为正整数，小于等于8，若为第二周期元素，则5x=2+x，x无合适解，若为第三周期元素5x=10+x，x无合适解，若为第四周期元素，5x=28+x，x=7，为溴元素，最外层电子排布式为4s24p5，故D不符合题意；
故答案为：C。
13．C
【详解】
质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，由于互为同位素的原子碱液相同的质子数，所以在周期表中处于同一位置，选项C不正确，其余都是正确的，答案选C。
14．B
【详解】
A．原子的价电子排布为ns2np1～6的元素不一定是主族元素，例如Ne是0族，A错误；
B．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是ⅦA族元素，B正确；
C．基态原子的价电子排布为(n-1)d6～8ns2的元素可能是副族元素，也可能是第VIIIA元素，C错误；
D.基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能是ⅠA族元素，也可能是副族或第VIIIA元素，D错误；
答案选B。
15．C
【解析】试题分析：A、在多电子的原子中，电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，故A错误；B、每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，这两个电子的能量完全相同，另外在等价轨道上填充的电子能量也相同，可能存在能量相同的电子，故B错误；C、L层只有2s、2p能级，2s、2p能级能量比3s、3p能级低，故M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高，故C正确；D、某一基态2p能级上仅有4个电子，这4个电子分别占据不同的轨道，且自旋方向相同，故D错误．故选C．
考点：考查电子云和原子轨道和洪特规则
16．C
【解析】根据X2+和Z-离子的电子数之差为8，由元素周期表确定X2+为Be2+或Mg2+；推断Z为F-或Cl-；依据W和X元素原子内质子数之比为1：2，判断W为He或C，结合原子最外层电子数之和为19，所以两种判断中：W：He；X：Be；Z：F时，Y的最外层电子数为8，因为W、X、Y、Z的原子序数依次增大，所以不符合；若各元素为W：C：X：Mg；Z：Cl；由最外层电子数之和为19，Y的最外层电子数为6，确定Y为S，综上所述：推断出各物质为：W为C元素；X为Mg元素；Y为S元素；Z为Cl元素。A．与碳同主族的元素硅是良好的半导体材料，故A正确；B．镁离子只有2个电子层，硫离子和氯离子含有3个电子层，镁离子半径最小，电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增加，离子半径逐渐减小，硫离子半径大于氯离子半径，故B正确；C．Mg可在二氧化碳中燃烧生成C和MgO，故C错误；D．非金属元素最强的元素是Cl元素，所以W、Y、Z元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是H2ZO4，故D正确；故选C。
17．氢 第2周期ⅣA族 Cl HClO+H2O+SO2＝H2SO4+HCl
【分析】
四种短周期元素A、B、C、D，四种元素之间形成甲、乙、丙三种分子，由信息②，甲分子为V型结构，是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分，故甲为水，乙为正四面体结构，无色无味而易燃，是21世纪的主要能源，乙为甲烷，丙分子有3个不同的原子，至少还有C、H、O中的两种，且有强氧化性，可以用于消毒杀菌，丙应是HClO，再根据信息①原子半径大小：A＞B＞C＞D可得，A为Cl元素、B为C元素、C为O元素、D为H元素，据此答题。
【详解】
（1）根据上面的分析可知，甲、乙、丙中含有共同元素是氢元素，故答案为氢；
（2）B为碳元素，在周期表中第二周期第IVA族，故答案为第二周期第IVA族；
（3）上述元素的原子M层有一个未成对p电子的是氯元素，故答案为Cl；
（4）丙为次氯酸，它的电子式为，次氯酸与SO2水溶液可发生氧化还原反应，生成两种强酸，反应方程式为HClO+H2O+SO2=H2SO4+HCl，故答案为；HClO+H2O+SO2=H2SO4+HCl。
18． 取待测溶液少许放入试管中，向其中加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变为蓝色，证明溶液中含有。 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O N bc Al 只有Al具有金属性
【分析】
短周期元素X最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X是C元素；元素Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性，则Y是N元素；由于离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小。Z是第三周期元素的简单离子中半径最小，则Z是Al元素。然后根据元素周期律与原子结构关系分析解答。
【详解】
根据上述分析可知X是C，Y是N，Z是Al元素。
(1)元素X的一种同位元素可测定文物年代，这种同位素是C-14，用原子符号表示；
Z是Al元素，Al3+核外电子排布式2、8，离子结构示意图是：；
(2)Y是N，则Y与H形成的离子是，检验的方法是：取待测溶液少许放入试管中，向其中加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变为蓝色，证明反应产生了NH3，溶液中含有；
(3)Z是Al，Al元素最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，能够与NaOH溶液反应产生NaAlO2和H2O，反应的化学方程式为：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O；
(4)同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强，则元素的非金属性：N＞C；
a．元素的非金属性强弱与物质在常温下单质的状态无关，a错误；
b．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强。Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的最高价氧化物对应水化物的酸性强，可以证明元素的非金属性：Y＞X，b正确；
c．元素的非金属性越强，形成化合物时吸引电子能力就越强，元素就表现负化合价。X与Y形成的化合物中X元素呈正价状态，可以说明元素的非金属性：Y＞X，c正确；
故合理选项是bc；
(5)X、Y、Z 分别是C、N、Al，C、N是非金属性元素，具有非金属性，在反应时，容易得到电子，表现氧化性，而Al为金属元素，具有金属性，在反应时容易失去电子表现还原性，所以三种元素的单质中化学性质明显不同于其他两种单质的是Al。
19．1s22s22p63s23p1 HClO4 M 3 7 17 3p 1 Ga [Ar]3d104s24p1 第4周期ⅥB族 3d54s1 不满足
【分析】
A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，A是周期表中原子半径最小的元素，则A是H元素，中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半充满状态，为ⅤA族元素，B为-3价、D为+1价且D是金属元素，D的原子序数大于B、C，则D为元素、B为N元素，B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C属同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，则C是O元素，C、F属于同一主族，则F是S元素，E最外层电子数比最内层多1，则E最外层电子数为3，E是元素，G的原子序数大于F，且为短周期主族元素，则G是元素，据此解题。
【详解】
(1)E是元素，其原子核外有13个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为；
(2)F为S元素，其价电子轨道表示式为，故答案为：1s22s22p63s23p1；
(2)F元素基态原子的价电子轨道表示式为：，故答案为：；
(3)元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性大于S元素，则F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为，故答案为：HClO4；
(4)A、C形成的一种绿色氧化剂是过氧化氢，其电子式为，故答案为：。
(5)基态原子核外电子排布式为，电子占据的最高电子层为第3电子层，电子层符号为M；该电子层中有8、p、d三个能级；原子的第3电子层中电子数为；原子中电子数为17，因此共有17种运动状态不同的电子；最高能级符号为；价电子轨道表示式为，核外未成对电子数为1，故答案为：M；3；7；17；3p；1；
(6)位于ⅢA族，第4周期ⅢA族元素为，其简化电子排布式为；ⅢA族位于周期表中第13列，因此同周期且核电荷数比小7的元素在周期表中的位置为第4周期第6列，即第4周期ⅥB族；该元素原子核外电子排布式为，价电子排布式为，满足洪特规则特例，不满足构造原理，故答案为：Ga；[Ar]3d104s24p1；第4周期ⅥB族；3d54s1；不满足。
20．(或) 正四面体形 杂化 、分子中N、O的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大
【分析】
X、Y、Z、R、T位于前四周期；s电子的电子云呈球形，X的阴离子核外电子云均呈球形，表明X只有s电子，X是H元素；Y原子的最高能级上有3个未成对电子，Y位于ⅤA族，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的气态氢化物中最大，Y是N元素；Z基态原子核外有3个能级填充了电子，能量最高能级的电子数等于前两个能级的电子数之和，由此推断出Z的p轨道上含有4个电子，Z是O元素；R元素原子的最外层电子排布式为，且位于前四周期，由此推断R是Si元素；T核素的质量数为65，中子数为36，则质子数为29，T是Cu元素。
【详解】
(1)基态的电子排布式为(或)；
(2)非金属性：，所以Y、Z、R的电负性由大到小的顺序为；
(3)的空间结构为正四面体形，离子中N原子的杂化轨道类型为杂化，的电子式为；
(4)的键角大于的键角的主要原因是、分子中N、O的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小；
21．+6 M 9 3 bc 3Fe2++2[Fe（CN）6]3+=Fe3[Fe（CN）6]2↓ [Ar]3d104s24p1
【解析】
考查元素周期表和元素周期律的应用、化学用语，（1）根据周期表，推出I为Cr，价电子排布式为3d54s1，最高价为+6价；J为Mn，Mn的价电子包括最外层和次外层的d能级，因此Mn的价电子排布图为；（2）G为Al，核外电子排布式为1s12s22p63s23p1，电子占据的最高能层是M，M为第三能层有3个能级，即为s、p、d，含有原子轨道数为9；（3）R为B，B为N，同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此符合条件的元素是Be、C、O，有3种元素；（4）a、L为Rb，位于第五周期IA族，属于s能级，故a说法正确；b、O位于元素周期表第七周期Ⅷ族，属于d区，故b说法错误；c、M位于IB族，外围电子不仅指最外层电子，还包括次外层d能级，属于ds区，故c说法错误；d、H位于IVA族，外围电子排布式为ns2np2，属于p区元素，故d说法正确；（5）J为Fe，A为C，B为N，甲的焰色为紫色，说明含有K元素，即甲为K3[Fe(CN)6]，与Fe2＋反应的离子方程式为3Fe2＋+2[Fe(CN)6]3+=Fe3[Fe(CN)6]2↓；（6）Q为Ga，简写电子排布式为). [Ar]3d104s24p1。
点睛：本题的易错点是（3），学生认为在两者之间的元素是C，只有一种元素，忽略了第一电离能的规律，即同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，也就是符合条件的元素是Be、C、O，有3种元素。
一、单选题，本题包括16小题，每小题3分，共48分。
1．下列说法正确的是
A．钠原子由时，原子释放能量
B．M能层中的原子轨道数目为3
C．是激发态原子的电子排布式
D．一个电子从3p能级跃迁到3s能级，产生的原子光谱为吸收光谱
2．下列各组中的X和Y两种原子，在周期表中一定位于同一族的是
A．X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B．X原子的核外电子排布为1s2，Y原子的核外电子排布为1s22s2
C．X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上也仅有两个电子
D．X原子2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子
3．下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是
A．P＜S＜O＜FB．C＜N＜O＜FC．O＜S＜Se＜TeD．K＜Na＜Mg＜Al
4．已知1-18号元素的离子、、 , 都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是
A．质子数：c>bB．离子的还原性：Y2->Z-
C．氢化物的稳定性：H2Y>HZD．原子半径：X
5．下列各原子或离子的电子排布式正确的是( )
A．Mg2＋ 1s22s22p6
B．Br [Ar]4s24p5
C．Fe3＋ 1s22s22p63s23p63d34s2
D．Cr 1s22s22p63s23p63d44s2
6．某元素的原子最外层电子排布式是，该元素或其单质不可能具有的性质是（ ）
A．该元素的金属性比铝元素的强
B．该元素的单质在一定条件下能与盐酸反应
C．该元素位于第五周期ⅢA族
D．该元素的最高化合价为+5
7．下列化学用语的表达正确的是
A．原子核内有10个中子的氧原子：
B．氯原子的结构示意图：
C．Fe3＋的最外层电子排布式：3s23p63d5
D．基态铜原子的价层电子排布图：
8．元素周期表前四周期的一部分如表所示，下列有关、、、、五种元素的叙述正确的是（ ）
A．元素的最高价含氧酸的酸性强于元素的最高价含氧酸
B．、的阴离子电子层结构都与原子的相同
C．能级未成对电子数最多的是元素
D．元素是电负性最大的元素
9．根据元素周期表和元素周期律分析下面的推断，其中正确的是（ ）
A．最外层电子数为2的元素，在元素周期表中均位于ⅡA族
B．元素周期表中同主族的各元素间最高正价和最低负价是完全相同的
C．元素周期表中位于金属和非金属元素的交界处，容易找到用于半导体材料的元素
D．元素性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化的原因是元素的原子半径呈周期性变化
10．用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个。下列关于R的描述中正确的是
A．R的氧化物都能溶于水
B．R的最高价氧化物对应的水化物都是H2RO3
C．R都是非金属元素
D．R的氧化物都能与NaOH反应
11．X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。有关下列叙述正确的是（ ）
A．X肯定为碱金属元素
B．Y、Z两元素形成的化合物熔点较低
C．X、Y两元素形成的化合物不可能为离子化合物
D．稳定性：Y的氢化物>Z的氢化物
12．下列各组表述中，两种微粒不属于同种元素原子的是
A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子
B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和最外层电子排布式为2s22p5的原子
C．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子
D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和最外层电子排布式为4s24p5的原子
13．钛(22Ti)金属常被称为未来钢铁。钛有46Ti、47Ti、48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关于金属钛的叙述中不正确的是
A．以上五种钛原子中，中子数不可能为22B．钛元素在周期表中处于第四周期
C．钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置D．钛元素是属于d区的过渡元素
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．原子的价电子排布为ns2np1～6的元素一定是主族元素
B．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是ⅦA族元素
C．原子的价电子排布为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于ⅢB～ⅦB族
D．基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素
15．下列叙述中，正确的是
A．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子
B．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子
C．在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高
D．某基态原子错误的核外电子排布图为该排布图违背了泡利原理
16．四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其原子的最外层电子数之和为19，W和X元素原子内质子数之比为1：2，X2+和Z-离子的电子数之差为8。下列说法不正确的是
A．与W相邻的同主族元素可制成重要的半导体材料
B．简单离子半径大小：Y>Z>X
C．X单质不可能置换出W单质
D．W、Y、Z元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HZO4
二、非选择题，本题包括5小题，共52分。
17．四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下。
信息①:原子半径大小:A>B>C>D
信息②:四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质:
请根据上述信息回答下列问题。
（1）甲、乙、丙中含有的共同元素是_______(填名称)。
（2）B元素在周期表中的位置为_______________。
（3）上述元素的原子M层有一个未成对p电子的是_______(填元素符号)。
（4）丙的电子式为__________,丙与SO2水溶液可发生氧化还原反应,生成两种强酸,化学反应方程式为__________________。
18．现有部分短周期元素的性质或原子结构如表：
(1)元素X的一种同位元素可测定文物年代，这种同位素的符号是________(用元素符号表示)，元素Z的离子结构元素图为________________。
(2)元素Y与氢元素形成一离子YH，则检验溶液中存在该离子的方法是____________。
(3)写出Z元素最高价氧化物对应的水化物与NaOH溶液反应的方程式：__________。
(4)元素X与元素Y相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)。下列表述中能证明这一事实的是________。
a．常温下X的单质和Y的单质状态不同
b．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的最高价氧化物对应水化物的酸性强
c．X与Y形成的化合物中X元素呈正价状态
(5)探寻物质的性质差异性是化学学习的重要方法之一。X、Y、Z 3种元素的单质中化学性质明显不同于其他两种单质的是__________(用元素符号表示)，理由是_____________。
19．已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素，D，B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C属于同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C、F属于同一主族，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半充满状态，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，E的最外层电子数比最内层多1。请用具体的元素回答下列问题：
(1)E元素基态原子电子排布式为__。
(2)F元素基态原子的价电子轨道表示式为__。
(3)F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为__。
(4)A、C形成的两种常见分子中，其中一种为绿色氧化剂，电子式为__。
(5)基态G原子中，电子占据的最高电子层符号是__，该电子层有__个能级，电子数是__。该原子有__种运动状态不同的电子，最高能级符号是__，未成对电子数为__。
(6)与E同族且有4个电子层的元素的符号为__，它的简化电子排布式为__，与该元素同周期且核电荷数比该元素小7的元素在周期表中的位置是__，该元素基态原子的价电子排布式为__，__(填“满足”或“不满足”)构造原理。
三、结构与性质
20．现有前四周期的5种元素的部分信息如下表所示：
根据上述元素信息，回答下列问题。
(1)基态的电子排布式为______。
(2)Y、Z、R的电负性由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。
(3)的空间结构为______，离子中Y原子的杂化轨道类型为______，的电子式为______。
(4)的键角大于的键角的主要原因是______。
21．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题：
（1）I的最高化合价为__________，J价电子排布图__________。
（2）写出基态时G元素原子中，电子占据的最高能层符号为__________，该能层具有的原子轨道数为____________ 。
（3）第一电离能介于R、B之间的第二周期元素有_____________种。
（4）下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙述不正确的是__________。
a．L位于元素周期表第五周期ⅠA族，属于s区元素
b．O位于元素周期表第七周期Ⅷ族，属于ds区元素
c．M的外围电子排布式为6s1，属于ds区元素
d．H所在族的外围电子排布式为ns2np2，属于p区元素
（5）配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子J3+与配位体AB-构成，配位数为6,甲的水溶液可用于实验室J2+的定性检验，此方法检验J2+的离子方程式为_____________________。
（6）写出Q元素的简写电子排布式___________________________________。
是地球上最常见的物质之一,常温为液态,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分
无色,无味且易燃,是21世纪的主要能源
弱酸,有强氧化性,可以用于消毒杀菌
元素编号
元素性质或原子结构
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
Z
第三周期元素的简单离子中半径最小
元素代号
元素部分信息
X
X的阴离子核外电子云均呈球形
Y
原子的最高能级上有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的气态氢化物中最大
Z
基态原子核外有3个能级填充了电子，能量最高能级的电子数等于前两个能级的电子数之和
R
元素原子的最外层电子排布式为
T
一种核素的质量数为65，中子数为36
参考答案
1．C
【详解】
A．基态原子的电子排布式为，由基态转化成激发态时，电子能量增大，需要吸收能量，A错误；
B．能层中的原子轨道数目为，B错误；
C．由于能级的能量比能级的能量高，原子核外电子总是尽可能先排布能量较低的能级，然后依次排入能量较高的能级，这样的排布使原子的能量最低，所以是激发态原子的电子排布式，C正确；
D．一个电子从能量较高的能级跃迁到能量较低的能级时，产生的原子光谱为发射光谱，D错误；
故选：C。
2．D
【解析】
试题分析：A．第IA族元素及某些副族元素Cr、Cu的最外层电子数为1，则不一定同主族，故A不选；
B．X为He，Y为Be，分别为0族、IIA族元素，故B不选；C．X原子核外M层上仅有两个电子，X为Mg；Y原子核外N层上也仅有两个电子，Y为Ca、Sc、Ti、V等，则不一定同主族，故C不选；D．X原子2p能级上有三个电子，X为N元素；Y原子的3p能级上有三个电子，Y为P元素，均为ⅤA族，故D选；故选D。
考点：考查元素周期表的结构与应用。
3．C
【详解】
A.同一周期元素从左到右电负性逐渐增大，因此F＞O、S＞P，同一主族元素从上到下电负性逐渐减小，所以电负性O＞S，故电负性：F＞O＞S＞P，故A正确；
B.同周期自左而右电负性增大，则电负性C＜N＜O＜F，故B正确；
C.元素的非金属性越强，电负性越强，元素的非金属性：Te＜Se＜S＜O，则电负性为Te＜Se＜S＜O，故C错误；
D.一般来说，元素的金属性越强，电负性越小，即K＜Na＜Mg＜Al，故D正确。
答案选C。
【点睛】
元素的非金属性越强，电负性越强；即同周期自左而右电负性增大；同一主族元素从上到下电负性逐渐减小。
4．B
【解析】
aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构，说明离子的核外电子数相等，则a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，质子数c
点睛： aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构，说明离子的核外电子数相等，则a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，根据原子序数及所带电荷数可知，W和X是金属，其中W位于X的右侧，Y、Z为非金属，且Z为Y的右侧。
5．A
【详解】
A．12Mg元素为12号元素，原子核外有12个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s2，Mg2+表示失去最外层的2个电子，核外还有10个电子，镁离子的核外电子排布式为1s22s22p6，故A正确；
B．35Br元素为35号元素，原子核外有35个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，[Ar]的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，所以不能用[Ar]4s24p5表示，故B错误；
C．26Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe3+表示失去最外层4s上两个电子和3d上一个电子，核外还有23个电子，Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，故C错误；
D．24Cr元素为24号元素，原子核外有24个电子，d能级处于半满时稳定，因此核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，故D错误；
答案为A。
6．D
【分析】
原子最外电子层排布是，应位于周期表第五周期第IIIA族，为In元素，最外层电子数为3，金属性较强，在化学反应中易失去电子，最高化合价为+3价，以此解答该题。
【详解】
A、In元素与Al元素同主族，从上到下金属性增强，故In元素的金属性比Al强，故A正确；
B、In元素的金属性比Al强，故可以和盐酸反应，故B正确；
C、该元素最外电子层排布是，位于周期表第五周期第IIIA族，故C正确；
D、该元素最外层有3个电子，最高化合价为+3价，故D错误。
答案选D。
【点睛】
本题考查核外电子排布，本题注意元素周期律的递变规律与原子结构的关系。
7．C
【详解】
A．原子核内有10个中子的氧原子：，A不正确；
B．氯原子的结构示意图：，B不正确；
C．Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d5，C正确；
D．基态铜原子的价层电子排布图为，D不正确；
故选C。
8．D
【详解】
根据元素在周期表中的位置知，X、Y、Z、W、R分别是F、S、Br、P、Ar元素，
A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，Y的非金属性大于W，则W元素最高价含氧酸酸性弱于Y元素最高价含氧酸酸性，故A错误；
B．Z的阴离子电子层结构与Kr原子的相同，故B错误；
C．p能级未成对电子数最多的是第VA族元素，即W元素，故C错误；
D．这几种元素中非金属性最强的是X元素，元素的非金属性越强，则元素的电负性越大，故D正确；
答案选D。
【点睛】
电负性和非金属性都描述的是元素吸引电子的能力，同周期，同主族电负性，非金属性递变规律相同。
9．C
【详解】
A．最外层电子数是2的元素可能为He或ⅡB族元素，不一定为第ⅡA族元素，故A错误；
B．元素周期表中同主族的各元素间最高正价和最低负价不一定完全相同，如氯的最高正价为+7价，而同主族的氟无正价，故B错误；
C．在金属元素和非金属元素交接区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以用来做良好的半导体材料，如硅、锗等，故C正确；
D．由原子的电子排布可知，随原子序数的递增，电子层数和最外层电子数都呈现周期性的变化而引起元素性质的周期性变化，即原子的电子排布的周期性变化是引起元素性质周期性变化的决定因素，故D错误；
选C。
10．C
【详解】
由题意知R应处于IVA族或VIA族，即C、Si、O、S四种元素。
A、CO不溶于水，A错误；
B、S的最高价氧化物对应的水化物是H2SO4，B错误；
C、R只能是C、Si、O、S四种元素，均是非金属元素，C正确；
D、CO不溶于水，且不能与碱反应，D错误；
答案选C。
11．B
【分析】
X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，则X为H、Li或Na；Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，则Y有3个电子层，最外层有6个电子，则Y为S元素；Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍，则Z有2个电子层，最外层电子数为6，则Z为O元素，以此解答。
【详解】
由上述分析可知：X为H、Li或Na；Y为S元素；Z为O元素。
A.X为H、Li或Na，因此X可能是金属元素，也可能是非金属元素，A错误；
B. Y为硫元素，Z为氧元素，二者形成的化合物为SO2、SO3，SO2、SO3在固态时形成的分子晶体，物质的熔沸点较低，B正确；
C.如X为Na、Li时，与S反应生成的化合物为离子化合物，C错误；
D.Y为硫元素，Z为氧元素，由于元素的非金属性O>S，元素的非金属性越强，其简单氢化物就越稳定，所以氢化物稳定性：Z>Y，D错误；
故合理选项是B。
【点睛】
本题考查了元素周期表和元素周期律的知识。正确推断元素是本题解答的关键。掌握元素的位、构、性三者的关系及常见的物质的性质是本题解答的基础。
12．C
【详解】
A．3p能级有一个空轨道的基态原子，价电子排布只能为3s23p2,，故A不符合题意；
B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子，则价电子排布只能为2s22p5，故B不符合题意；
C．M层全充满而N层为4s2，则其价电子排布为3d104s2，故C符合题意；
D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子，设最外层电子数为x，为正整数，小于等于8，若为第二周期元素，则5x=2+x，x无合适解，若为第三周期元素5x=10+x，x无合适解，若为第四周期元素，5x=28+x，x=7，为溴元素，最外层电子排布式为4s24p5，故D不符合题意；
故答案为：C。
13．C
【详解】
质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，由于互为同位素的原子碱液相同的质子数，所以在周期表中处于同一位置，选项C不正确，其余都是正确的，答案选C。
14．B
【详解】
A．原子的价电子排布为ns2np1～6的元素不一定是主族元素，例如Ne是0族，A错误；
B．基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是ⅦA族元素，B正确；
C．基态原子的价电子排布为(n-1)d6～8ns2的元素可能是副族元素，也可能是第VIIIA元素，C错误；
D.基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能是ⅠA族元素，也可能是副族或第VIIIA元素，D错误；
答案选B。
15．C
【解析】试题分析：A、在多电子的原子中，电子填充在不同的能层，能层又分不同的能级，同一能级又有不同的原子轨道，每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，故A错误；B、每个轨道中最多可以填充两个电子，自旋相反，这两个电子的能量完全相同，另外在等价轨道上填充的电子能量也相同，可能存在能量相同的电子，故B错误；C、L层只有2s、2p能级，2s、2p能级能量比3s、3p能级低，故M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高，故C正确；D、某一基态2p能级上仅有4个电子，这4个电子分别占据不同的轨道，且自旋方向相同，故D错误．故选C．
考点：考查电子云和原子轨道和洪特规则
16．C
【解析】根据X2+和Z-离子的电子数之差为8，由元素周期表确定X2+为Be2+或Mg2+；推断Z为F-或Cl-；依据W和X元素原子内质子数之比为1：2，判断W为He或C，结合原子最外层电子数之和为19，所以两种判断中：W：He；X：Be；Z：F时，Y的最外层电子数为8，因为W、X、Y、Z的原子序数依次增大，所以不符合；若各元素为W：C：X：Mg；Z：Cl；由最外层电子数之和为19，Y的最外层电子数为6，确定Y为S，综上所述：推断出各物质为：W为C元素；X为Mg元素；Y为S元素；Z为Cl元素。A．与碳同主族的元素硅是良好的半导体材料，故A正确；B．镁离子只有2个电子层，硫离子和氯离子含有3个电子层，镁离子半径最小，电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增加，离子半径逐渐减小，硫离子半径大于氯离子半径，故B正确；C．Mg可在二氧化碳中燃烧生成C和MgO，故C错误；D．非金属元素最强的元素是Cl元素，所以W、Y、Z元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是H2ZO4，故D正确；故选C。
17．氢 第2周期ⅣA族 Cl HClO+H2O+SO2＝H2SO4+HCl
【分析】
四种短周期元素A、B、C、D，四种元素之间形成甲、乙、丙三种分子，由信息②，甲分子为V型结构，是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分，故甲为水，乙为正四面体结构，无色无味而易燃，是21世纪的主要能源，乙为甲烷，丙分子有3个不同的原子，至少还有C、H、O中的两种，且有强氧化性，可以用于消毒杀菌，丙应是HClO，再根据信息①原子半径大小：A＞B＞C＞D可得，A为Cl元素、B为C元素、C为O元素、D为H元素，据此答题。
【详解】
（1）根据上面的分析可知，甲、乙、丙中含有共同元素是氢元素，故答案为氢；
（2）B为碳元素，在周期表中第二周期第IVA族，故答案为第二周期第IVA族；
（3）上述元素的原子M层有一个未成对p电子的是氯元素，故答案为Cl；
（4）丙为次氯酸，它的电子式为，次氯酸与SO2水溶液可发生氧化还原反应，生成两种强酸，反应方程式为HClO+H2O+SO2=H2SO4+HCl，故答案为；HClO+H2O+SO2=H2SO4+HCl。
18． 取待测溶液少许放入试管中，向其中加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变为蓝色，证明溶液中含有。 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O N bc Al 只有Al具有金属性
【分析】
短周期元素X最外层电子数是次外层电子数的2倍，则X是C元素；元素Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性，则Y是N元素；由于离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小。Z是第三周期元素的简单离子中半径最小，则Z是Al元素。然后根据元素周期律与原子结构关系分析解答。
【详解】
根据上述分析可知X是C，Y是N，Z是Al元素。
(1)元素X的一种同位元素可测定文物年代，这种同位素是C-14，用原子符号表示；
Z是Al元素，Al3+核外电子排布式2、8，离子结构示意图是：；
(2)Y是N，则Y与H形成的离子是，检验的方法是：取待测溶液少许放入试管中，向其中加入浓NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变为蓝色，证明反应产生了NH3，溶液中含有；
(3)Z是Al，Al元素最高价氧化物对应的水化物Al(OH)3是两性氢氧化物，能够与NaOH溶液反应产生NaAlO2和H2O，反应的化学方程式为：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O；
(4)同一周期元素，原子序数越大，元素的非金属性就越强，则元素的非金属性：N＞C；
a．元素的非金属性强弱与物质在常温下单质的状态无关，a错误；
b．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强。Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的最高价氧化物对应水化物的酸性强，可以证明元素的非金属性：Y＞X，b正确；
c．元素的非金属性越强，形成化合物时吸引电子能力就越强，元素就表现负化合价。X与Y形成的化合物中X元素呈正价状态，可以说明元素的非金属性：Y＞X，c正确；
故合理选项是bc；
(5)X、Y、Z 分别是C、N、Al，C、N是非金属性元素，具有非金属性，在反应时，容易得到电子，表现氧化性，而Al为金属元素，具有金属性，在反应时容易失去电子表现还原性，所以三种元素的单质中化学性质明显不同于其他两种单质的是Al。
19．1s22s22p63s23p1 HClO4 M 3 7 17 3p 1 Ga [Ar]3d104s24p1 第4周期ⅥB族 3d54s1 不满足
【分析】
A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，A是周期表中原子半径最小的元素，则A是H元素，中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半充满状态，为ⅤA族元素，B为-3价、D为+1价且D是金属元素，D的原子序数大于B、C，则D为元素、B为N元素，B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C属同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，则C是O元素，C、F属于同一主族，则F是S元素，E最外层电子数比最内层多1，则E最外层电子数为3，E是元素，G的原子序数大于F，且为短周期主族元素，则G是元素，据此解题。
【详解】
(1)E是元素，其原子核外有13个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为；
(2)F为S元素，其价电子轨道表示式为，故答案为：1s22s22p63s23p1；
(2)F元素基态原子的价电子轨道表示式为：，故答案为：；
(3)元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，元素的非金属性大于S元素，则F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为，故答案为：HClO4；
(4)A、C形成的一种绿色氧化剂是过氧化氢，其电子式为，故答案为：。
(5)基态原子核外电子排布式为，电子占据的最高电子层为第3电子层，电子层符号为M；该电子层中有8、p、d三个能级；原子的第3电子层中电子数为；原子中电子数为17，因此共有17种运动状态不同的电子；最高能级符号为；价电子轨道表示式为，核外未成对电子数为1，故答案为：M；3；7；17；3p；1；
(6)位于ⅢA族，第4周期ⅢA族元素为，其简化电子排布式为；ⅢA族位于周期表中第13列，因此同周期且核电荷数比小7的元素在周期表中的位置为第4周期第6列，即第4周期ⅥB族；该元素原子核外电子排布式为，价电子排布式为，满足洪特规则特例，不满足构造原理，故答案为：Ga；[Ar]3d104s24p1；第4周期ⅥB族；3d54s1；不满足。
20．(或) 正四面体形 杂化 、分子中N、O的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大
【分析】
X、Y、Z、R、T位于前四周期；s电子的电子云呈球形，X的阴离子核外电子云均呈球形，表明X只有s电子，X是H元素；Y原子的最高能级上有3个未成对电子，Y位于ⅤA族，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的气态氢化物中最大，Y是N元素；Z基态原子核外有3个能级填充了电子，能量最高能级的电子数等于前两个能级的电子数之和，由此推断出Z的p轨道上含有4个电子，Z是O元素；R元素原子的最外层电子排布式为，且位于前四周期，由此推断R是Si元素；T核素的质量数为65，中子数为36，则质子数为29，T是Cu元素。
【详解】
(1)基态的电子排布式为(或)；
(2)非金属性：，所以Y、Z、R的电负性由大到小的顺序为；
(3)的空间结构为正四面体形，离子中N原子的杂化轨道类型为杂化，的电子式为；
(4)的键角大于的键角的主要原因是、分子中N、O的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小；
21．+6 M 9 3 bc 3Fe2++2[Fe（CN）6]3+=Fe3[Fe（CN）6]2↓ [Ar]3d104s24p1
【解析】
考查元素周期表和元素周期律的应用、化学用语，（1）根据周期表，推出I为Cr，价电子排布式为3d54s1，最高价为+6价；J为Mn，Mn的价电子包括最外层和次外层的d能级，因此Mn的价电子排布图为；（2）G为Al，核外电子排布式为1s12s22p63s23p1，电子占据的最高能层是M，M为第三能层有3个能级，即为s、p、d，含有原子轨道数为9；（3）R为B，B为N，同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此符合条件的元素是Be、C、O，有3种元素；（4）a、L为Rb，位于第五周期IA族，属于s能级，故a说法正确；b、O位于元素周期表第七周期Ⅷ族，属于d区，故b说法错误；c、M位于IB族，外围电子不仅指最外层电子，还包括次外层d能级，属于ds区，故c说法错误；d、H位于IVA族，外围电子排布式为ns2np2，属于p区元素，故d说法正确；（5）J为Fe，A为C，B为N，甲的焰色为紫色，说明含有K元素，即甲为K3[Fe(CN)6]，与Fe2＋反应的离子方程式为3Fe2＋+2[Fe(CN)6]3+=Fe3[Fe(CN)6]2↓；（6）Q为Ga，简写电子排布式为). [Ar]3d104s24p1。
点睛：本题的易错点是（3），学生认为在两者之间的元素是C，只有一种元素，忽略了第一电离能的规律，即同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，也就是符合条件的元素是Be、C、O，有3种元素。
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