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人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第二节 原子结构与元素的性质优秀课后测评
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这是一份人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第二节 原子结构与元素的性质优秀课后测评，文件包含122元素周期律作业原卷版doc、122元素周期律作业解析版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共16页， 欢迎下载使用。
1.2.2 元素周期律
一、单选题
1．下列元素的原子中，第一电离能最小的是（ ）
A．BB．CC．AlD．Si
【答案】C
【详解】
同一周期原子的第一电离能的变化趋势的逐渐增大的，但由于第Ⅱ、Ⅴ主族的特殊性，其电离能要比左右两个元素的电离能大；同一主族元素的电离能从上到下逐渐减小；根据以上结论比较四种元素，Al的电离能最小，故选择C。
2．X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代，基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z是短周期中金属性最强的元素，W的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是( )
A．Z可与Y形成化合物Z2Y2
B．原子半径：r(Z)＞r(W)＞r(Y)＞r(X)
C．第一电离能：W＞X＞Y＞Z
D．X的氢化物中不存在非极性共价键
【答案】A
【分析】
X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代，则X为C元素，Z是短周期中金属性最强的元素，则Z为Na元素，基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，则Y的核外电子排布式为1s22s22p4，Y为O元素，W的单质为黄绿色气体，则W为Cl元素。
【详解】
根据上述分析，X为C元素，Y为O元素，Z为Na元素，W为Cl元素；
A．Y为O元素，Z为Na元素，Z可与Y形成化合物Na2O2，故A正确；
B．X为C元素，Y为O元素，Z为Na元素，W为Cl元素，第三周期元素的原子比第二周期元素原子多一个电子层，则第三周期元素原子半径大于第二周期，同周期元素随核电荷数增大原子半径减小，则原子半径：Na＞Cl＞C＞O ，即r(Z)＞r(W)＞r(X)＞r(Y)，故B错误；
C．同周期元素第一电离能随核电荷数增大呈逐渐增大的趋势，同主族元素第一电离能随核电荷数增大呈逐渐减小的趋势，第一电离能： X＞W＞Y＞Z，故C错误；
D．X为C元素，C元素的氢化物可以为甲烷或乙烷，甲烷中只含有碳氢单键，为极性共价键，乙烷中碳碳单键为非极性共价键，故D错误；答案选A。
3．最近我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂FSO2N3，下列有关元素F、S、O、N的说法正确的是( )
A．电负性：F＞O＞N＞S
B．第一电离能：F＞S＞O＞N
C．最高正价：F＞S＝O＞N
D．S原子的基态原子核外未成对电子数最多
【答案】A
【详解】
A．元素的非金属性越强，其电负性越大。由于元素的非金属性：F＞O＞N＞S，则元素的电负性大小顺序为：F＞O＞N＞S，A正确；
B．元素的非金属性越强，其第一电离能越大；同一周期元素第一电离能呈增大趋势，但第IIA、第VA元素原子核外电子处于全满、半满的稳定状态，其第一电离能比同一周期相邻元素的大，故这四种元素的第一电离能大小顺序：F＞N＞O＞S，B错误；
C．在化合物中F没有正价，O一般情况下也没有正价，C错误；
D．基态原子核外未成对电子数：F原子只有1个，S原子和O原子均有2个，N原子有3个，所以N原子未成对电子数最多，D错误；
故合理选项是A。
4．叶腊石[Z2(W4Y10)( YX)2]是一种黏土矿物，广泛应用于陶瓷、冶金、建材等领域。X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次递增。Y是地壳中含量最高的元素，Z原子在元素周期表中的周期数等于族序数，Z的简单阳离子与YX－含有相同的电子数，W原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等。下列说法正确的是
A．叶腊石中只含有离子键
B．第一电离能大小：Z >W>Y
C．工业上常用电解法制备元素Z的单质
D．Z的最高价氧化物的水化物可溶于W的最高价氧化物的水化物
【答案】C
【分析】
Y是地壳中含量最高的元素，说明Y为O元素；Z原子在元素周期表中的周期数等于族序数，说明Z为Al元素；Z(Al3+)的简单阳离子与YX－(OX－)含有相同的电子数,知X为H元素；W原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等，说明W为Si元素。
【详解】
A. 叶腊石的化学式为Al2(Si4 O10)( OH)2中含有离子键和共价键，故A错误；
B. 原子半径越小，原子核对核外电子束缚力更大，不容易电离一个电子，电离能越大，O、Si、Al的原子半径大小：Al >Si>O，所以第一电离能大小：O>Si>Al ，即Y >W> Z，故B错误；
C. 工业上常用电解Al 2O3制备Al单质，故C正确；
D. Al的最高价氧化物的水化物为Al (OH)3，Si的最高价氧化物的水化物为硅酸，Al (OH)3不溶于硅酸，故D错误；故本题选C。
5．下列五种短周期元素的某些性质如表所示（其中只有W、Y、Z为同周期元素）
下列叙述错误的是（ ）
A．电负性大小顺序为：W>Y>Z
B．X、Y、Z三种元素形成的化合物，其晶体一定是分子晶体
C．Z的最高价含氧酸中含有两个非羟基氧
D．R元素可与Y形成既含非极性共价键又含离子键的化合物
【答案】B
【分析】
根据表中数据知，X的原子半径最小，且其正化合价为+1，则X位于第IA族；W、Y、Z为同周期元素，根据其化合价知，W为第VIIA族、Y为第VIA族、Z为第VA族元素，R为第IA族元素，其原子半径最大，且为短周期元素，所以R是Na元素；W、Y、Z都属于第二周期元素，所以W是F元素、Y是O元素、Z是N元素；X原子半径小于W，所以X是H元素，据此解答。
【详解】
A. 同一周期从左向右非金属性逐渐增强，非金属性越强，电负性越大，所以电负性W>Y>Z，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，故A不选；
B. H、O、N三种元素形成的化合物，其晶体可能是离子晶体，如硝酸铵，也可能是分子晶体，如硝酸，故B选；
C. Z的最高价含氧酸是硝酸，有结构可知含有两个非羟基氧，故C不选；
D. Na可与 O形成离子化合物Na2O2，Na2O2是既含非极性共价键又含离子键的化合物，故D不选；
故选：B。
6．某微粒的核外电子排布式为1s22s22p6，下列说法正确的是（ ）
A．可以确定该微粒为Ne
B．对应元素一定位于元素周期表中第13列
C．它的单质不可能是强还原剂
D．对应元素可能是电负性最大的元素
【答案】D
【详解】
A．某微粒的核外电子排布式为1s22s22p6，可知该微粒含有10个电子，该微粒可能是原子或离子，即可能是Ne，也可能是F-、Na+等，故A错误；
B．该微粒可能为Al3+，位于元素周期表中第13列，也可能是Ne原子或其它离子，不位于元素周期表中第13列，故B错误；
C．该微粒可能为Na+、Mg2+、Al3+，对应的单质是强还原剂，故C错误；
D．该微粒可能为F-，F是最活泼的非金属，它是电负性最大的元素，故D正确；答案为D。
7．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的最高价氢氧化物可能强碱
C．X为第五周期元素
D．X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3+
【答案】D
【详解】
A.由图象可知，该元素的I4>>I3，故该元素易形成+3价阳离子，故A错误；
B.由图象可知，该元素的I4>>I3，故该元素易形成+3价阳离子，X应为金属，X的最高价氢氧化物不属于强碱，故B错误；
C.周期数=核外电子层数，图像中没有显示X原子有多少电子层，因此无法确定该元素是否位于第五周期，故C错误；
D.由图象可知，该元素的I4>>I3，故该元素易形成+3价阳离子，因此X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3+，故D正确；
故选D。
8．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是：
A．碱性：NaOH< Mg（OH）2< Al（OH）3B．第一电离能：Na< MgC．还原性：Na> Mg >AlD．电负性：Na> Mg >Al
【答案】C
【分析】
同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱；同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，第一电离能呈增大的趋势，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量低，第一电离能较大，以此解答该题。
【详解】
A．金属性：Na＞Mg＞Al，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，A错误；
B．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量低，第一电离能较大，第一电离能：Mg＞Al＞Na，B错误；
C．同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应金属单质的还原性逐渐减弱，还原性：Na> Mg >Al，C正确；
D．同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，则电负性：Na＜Mg＜Al，D错误；
答案选C。
9．下列有关比较不正确的是
A．电负性：Cl＞S＞PB．最高正化合价：F＞S＞Si
C．沸点：PH3＜NH3＜HF＜H2OD．碱性：Mg(OH)2＜NaOH＜KOH
【答案】B
【详解】
A．非金属的非金属性越强，则电负性越强，电负性：Cl＞S＞P，A正确；
B．F只有-1价和0价，则最高正化合价：S＞Si＞F，B错误；
C．N、O、F的氢化物分子间存在氢键，氨气在常温下是气体，氢氟酸常温下易挥发，而水在常温为液态，则沸点：PH3＜NH3＜HF＜H2O，C正确；
D．金属的金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性：Mg(OH)2＜NaOH＜KOH，D正确；
答案为B。
10．在以下性质的比较中，正确的是( )
A．第一电子亲和能：BN>O>C
C．第一电离能：Na【答案】A
【详解】
A．非金属性越强，元素得电子能力越强，其电子亲和 能越大，则第一电子亲和能: BB．同周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大，所以 电负性: F>0>N>C，故B错误；
C．同一周期元素，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族元素第一电离能大于其相邻元素，则第一电离能NaD．电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则微粒半径: Li+< Na+故答案为A。
11．下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5，则下列有关的比较中正确的是
A．第一电离能：④＞③＞②＞①
B．原子半径：④＞③＞②＞①
C．电负性：④＞②＞①＞③
D．最高正化合价：④＞③＝②＞①
【答案】A
【分析】
元素的基态原子的电子排布式中，①1s22s22p63s23p4为S，②1s22s22p63s23p3为P，③1s22s22p3为N，④1s22s22p5为F。
【详解】
A．一般来说，非金属性越强，第一电离能越大，但当原子轨道中电子处于半满或全满时，第一电离能出现反常，则第一电离能：④＞③＞②＞①，A正确；
B．一般来说，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，所以原子半径：②＞①＞③＞④，B不正确；
C．非金属性④＞③＞①＞②，非金属性越强，电负性越大，所以电负性：④＞③＞①＞②，C不正确；
D．F没有正价，S显+6价，N、P都显+5价，所以最高正化合价：①＞③＝②＞④，D不正确；
故选A。
12．下表是第三周期部分元素基态原子的逐级电离能［单位：eV（电子伏特）］数据：
下列说法正确的是
A．乙常见的化合价是+1价B．甲的金属性比乙强
C．丁一定是金属元素D．丙不可能是非金属元素
【答案】B
【详解】
A．乙元素的第二电离能远远小于第三电离能，则乙元素最外层有2个电子，失去两个电子后达到稳定结构，所以乙为Mg元素，化合价为+2价，A错误；
B．甲的第一电离能比乙的小，第一电离能越小，金属性越强，故甲的金属性比乙强，B正确；
C．丙、丁元素的第一电离、第二电离能、第三电离能相差不大，说明丙元素最外层等于或大于3个电子，丙可能是金属元素也可能不是金属元素，丁一定元素最外层大于3个电子，一定为非金属元素，C、D错误；
故答案为：B。
13．已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是( )
A．X与Y形成化合物是，X可以显负价，Y显正价
B．第一电离能可能Y大于X
C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于于Y对应的
D．气态氢化物的稳定性：HmY小于HmX
【答案】C
【详解】
已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，说明X的非金属性比Y强，即X的原子序数大于Y。
A.因为X的电负性比Y强，所以二者化合时X为负价，故A正确，不符合题意；
B.X在Y的右侧，但是第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族元素的第一电离能，故B正确，不符合题意；
C.同周期元素，从做到右，最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强，所以X对应的酸性强与Y对应的，故C错误，符合题意；
D.同周期元素，从左到右，非金属性增强，气态氢化物的稳定性依次增强，故D正确，不符合题意。
故选C。
14．下列说法正确的是（ ）
A．原子的第一电离能越大，该元素的电负性就越大
B．原子的电子层数越多，原子半径越大
C．原子失去电子越多，说明其还原性越强
D．同一原子的能层越高，S电子云的半径越大
【答案】D
【详解】A．同一周期金属性从左到右逐渐减弱，同一周期第一电离能从左到右有增大趋势，但第IIIA族第一电离能小于第IIA，第VA族第一电离能大于第VIA，所以第一电离能递变规律与金属性递变规律不完全相同，故A错误；
B．原子半径由电子层数、核电荷数等因素共同决定，故B错误；
C．还原性的强弱与失电子的难易有关，与失电子多少无关，故C错误；
D．不同能层的s原子轨道的形状相同，但能层序数越大，电子距离原子核越远，半径越大，故D正确。
答案选D。
二、填空题
15．(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，违反了泡利原理的是______，违反了洪特规则的是______。
(2)用符号“＞”“＜”或“＝”表示下列各项关系。
①第一电离能：Na______Mg，Mg______Ca。
②电负性：O______F，F______Cl。
③能量高低：ns______(n+1)s，ns______np。
【答案】(1)② ③⑤ (2)＜ ＞ ＜ ＞ ＜ ＜
【详解】
(1)泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子；洪特规则是指在同一个电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋方向相同；所以违反泡利不相容原理的有②，违反洪特规则的有③⑤；
(2)①同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族元素大于相邻元素，同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以第一电离能：Na＜Mg，Mg＞Ca；
②同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性：O＜F，F＞Cl；
③电子的能层越大其能量越高，同一能层的电子，按s、p、d能量逐渐增大所以能量高低为：ns＜(n+1)s，ns＜np。
16．下图是元素周期表的一部分(号元素，用化学用语回答下列问题：
(1)D的基态电子排布式可简写为：___________；H代表的元素在周期表中的位置是___________。
(2)、G、J、K、M对应的简单离子的半径由大到小的顺序是___________(用离子符号表示)
(3)在所列元素中，电负性最大的元素是___________(填元素符号)。
(4)已知某原子的各级电离能如下：I1=577kJ/ml，I2=1817kJ/ml，I3=2745kJ/ml，I4=11578kJ/ml，则该原子在化合物中表现的化合价为___________
(5)元素周期表中位于斜对角线的两种元素及其性质十分相似，称之为对角线规则。根据元素周期表对角线规则，金属铍Be与铝单质及其化合物性质十分相似。Be(OH)2和Mg(OH)2可用试剂NaOH溶液鉴别。涉及的化学方程式为：___________。
【答案】(1)[Ar]d104s1 第四周期第VIII族 (2)、 S2->Cl->Ca2+>Al3+ (3)F (4) +3 (5)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
【分析】
依据元素在周期表中的相对位置，首先判断出元素种类分别为：A是H，B是Na， E是O，F是Mg，。H是Fe，D是Cu，I是P，J是S，K是Cl，L是Br，M是Ca，X是C，Y是F，然后结合元素周期律以及相关物质的性质分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析可知：D是Cu为29号元素，则D的基态电子排布式为：1s22s2sp63s2sp63d104s1，可简写为：[Ar]d104s1；H是Fe为26号元素，它在元素在周期表中的位置是第四周期第VIII族，故答案：[Ar]d104s1；第四周期第VIII族。
(2)根据上述分析：G是Al ，J是S，K是Cl，M是Ca ，G、J、K、M对应的简单离子分别为：Al3+、S2-、Cl-、Ca2+，S2-、Cl-、Ca2+的核外电子数相同，原子序数越大，半径越小，所以半径由大到小的顺序是S2->Cl->Ca2+，Al3+核外有两个电子层，Ca2+核外有三个电子层，所以半径是Ca2+>Al3+，所以半径由大到小的顺序是S2->Cl->Ca2+>Al3+，故答案：S2->Cl->Ca2+>Al3+。
(3)元素的非金属性越强，电负性越大，在所列元素中，F的非金属性越强，所以电负性最大的元素是F，故答案：F。
(4)已知某原子的各级电离能如下：I1=577kJ/ml，I2=1817kJ/ml，I3=2745kJ/ml，I4=11578kJ/ml，分析该元素的电离能可知，第四电离能剧增，第一二三电离能较小，说明该元素容易失去3个电子，则该元素的化合价为+3价，故答案：+3。
(5)金属铍Be与铝单质及其化合物性质十分相似，则Be(OH)2应可以和NaOH溶液反应生成类似于偏铝酸钠的Na2BeO2，所以Be(OH)2和Mg(OH)2可用NaOH试剂溶液鉴别。其反应的化学方程式为： Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O，Mg(OH)2和NaOH溶液不反应，故答案：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
17．(1)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)。
(2)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___________。
(3)元素Mn与O中，第一电离能较大的是___________。
(4)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____。
(5)元素铜与镍的第二电离能分别为ICu=1 958 kJ·ml-1、INi=1 753 kJ·ml-1，ICu>INi的原因是___。
【答案】(1)A (2)大于 Zn的核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子 (3) O 同周期元素随核电荷数的增大，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 (4)N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子 (5)铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子
【详解】
(1)A.[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；
B.[Ne]3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg+
C.[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；
D.[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]s1，故答案：A。
(2)因为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。所以Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能。故答案：大于；Zn的核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子。
(3)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。故答案：O。
(4)根据图可知，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。所以氮元素的E1呈现异常，故答案：同周期元素随核电荷数的增大，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原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子。
(5)因为 Cu的最外层电子式是3d104s1，失去一个电子后变成3d10全充满状态，而镍最外层是3d84s2，镍失去一个电子后变成4s1，不稳定，还易失去，所以元素铜的第二电离能大于元素镍的第二电离能。故答案：铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子。
18．第四周期有14种金属元素，其中4种为主族元素，10种为过渡元素。
(1)锰元素在周期表中的位置为___________；属于___________区元素(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)。
(2)基态铬原子的电子排布式为___________，与铬同周期的所有元素的基态原子中，最外层电子数与铬原子相同的有___________。
(3)基态Fe原子中，电子占据的最高能层的符号为___________，该能层具有的原子轨道数为___________，电子数为___________。
(4)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为___________，第一电离能由大到小的顺序为___________。
(5)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是___________。
【答案】(1)第四周期第ⅦB族 d (2) 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 (3) K、Cu N 16 2 (4) Br>Se>As Br>As>Se (5) Cu失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d10的Cu＋，能量较低，结构稳定，所以Cu的第二电离能相对较大(或Zn失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d104s1的Zn＋，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小。或Cu原子失去一个电子后，核外电子排布式为[Ar]3d10，而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大)
【详解】
(1)Mn的原子序数为25，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，位于第四周期第ⅦB族，属于d区元素，故答案为：第四周期第ⅦB族；d；
(2)基态铬原子核外有24个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1，第四周期最外层电子数为1的原子还有K、Cu，故答案为：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1；K；Cu；
(3)基态Fe原子核外有4个电子层，电子占据的最高能层为第四层，符号为N；该能层有s、p、d、f四个能级，原子轨道数为1＋3＋5＋7=16；其价层电子排布式为3d64s2，故N层的电子数为2，故答案为：N；16；2；
(4)同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性由大到小的顺序为：Br>Se>As；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但由于As的4p能级半充满，为稳定结构，其第一电离能大于Se，故第一电离能由大到小的顺序为：Br>As>Se，故答案为：Br>Se>As ；Br>As>Se；
(5)Cu失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d10的Cu＋，能量较低，结构稳定，所以Cu的第二电离能相对较大(或Zn失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d104s1的Zn＋，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小。或Cu原子失去一个电子后，核外电子排布式为[Ar]3d10，而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大)。
元素
X
W
Y
Z
R
原子半径(pm)
37
64
66
70
154
主要化合价
+1
-1
-2
+5、-3
+1
元素
甲
乙
丙
丁
I1/eV
5.7
7.7
13.0
15.7
I2/eV
47.4
15.1
23.9
27.6
I3/eV
71.8
80.3
40.0
40.7
电离能/(kJ·ml-1)
I1
I2
铜
746
1 958
锌
906
1 733
1.2.2 元素周期律
一、单选题
1．下列元素的原子中，第一电离能最小的是（ ）
A．BB．CC．AlD．Si
【答案】C
【详解】
同一周期原子的第一电离能的变化趋势的逐渐增大的，但由于第Ⅱ、Ⅴ主族的特殊性，其电离能要比左右两个元素的电离能大；同一主族元素的电离能从上到下逐渐减小；根据以上结论比较四种元素，Al的电离能最小，故选择C。
2．X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代，基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z是短周期中金属性最强的元素，W的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是( )
A．Z可与Y形成化合物Z2Y2
B．原子半径：r(Z)＞r(W)＞r(Y)＞r(X)
C．第一电离能：W＞X＞Y＞Z
D．X的氢化物中不存在非极性共价键
【答案】A
【分析】
X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代，则X为C元素，Z是短周期中金属性最强的元素，则Z为Na元素，基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，则Y的核外电子排布式为1s22s22p4，Y为O元素，W的单质为黄绿色气体，则W为Cl元素。
【详解】
根据上述分析，X为C元素，Y为O元素，Z为Na元素，W为Cl元素；
A．Y为O元素，Z为Na元素，Z可与Y形成化合物Na2O2，故A正确；
B．X为C元素，Y为O元素，Z为Na元素，W为Cl元素，第三周期元素的原子比第二周期元素原子多一个电子层，则第三周期元素原子半径大于第二周期，同周期元素随核电荷数增大原子半径减小，则原子半径：Na＞Cl＞C＞O ，即r(Z)＞r(W)＞r(X)＞r(Y)，故B错误；
C．同周期元素第一电离能随核电荷数增大呈逐渐增大的趋势，同主族元素第一电离能随核电荷数增大呈逐渐减小的趋势，第一电离能： X＞W＞Y＞Z，故C错误；
D．X为C元素，C元素的氢化物可以为甲烷或乙烷，甲烷中只含有碳氢单键，为极性共价键，乙烷中碳碳单键为非极性共价键，故D错误；答案选A。
3．最近我国科研人员发现了一种安全、高效的点击化学试剂FSO2N3，下列有关元素F、S、O、N的说法正确的是( )
A．电负性：F＞O＞N＞S
B．第一电离能：F＞S＞O＞N
C．最高正价：F＞S＝O＞N
D．S原子的基态原子核外未成对电子数最多
【答案】A
【详解】
A．元素的非金属性越强，其电负性越大。由于元素的非金属性：F＞O＞N＞S，则元素的电负性大小顺序为：F＞O＞N＞S，A正确；
B．元素的非金属性越强，其第一电离能越大；同一周期元素第一电离能呈增大趋势，但第IIA、第VA元素原子核外电子处于全满、半满的稳定状态，其第一电离能比同一周期相邻元素的大，故这四种元素的第一电离能大小顺序：F＞N＞O＞S，B错误；
C．在化合物中F没有正价，O一般情况下也没有正价，C错误；
D．基态原子核外未成对电子数：F原子只有1个，S原子和O原子均有2个，N原子有3个，所以N原子未成对电子数最多，D错误；
故合理选项是A。
4．叶腊石[Z2(W4Y10)( YX)2]是一种黏土矿物，广泛应用于陶瓷、冶金、建材等领域。X、Y、Z、W均为短周期元素，原子序数依次递增。Y是地壳中含量最高的元素，Z原子在元素周期表中的周期数等于族序数，Z的简单阳离子与YX－含有相同的电子数，W原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等。下列说法正确的是
A．叶腊石中只含有离子键
B．第一电离能大小：Z >W>Y
C．工业上常用电解法制备元素Z的单质
D．Z的最高价氧化物的水化物可溶于W的最高价氧化物的水化物
【答案】C
【分析】
Y是地壳中含量最高的元素，说明Y为O元素；Z原子在元素周期表中的周期数等于族序数，说明Z为Al元素；Z(Al3+)的简单阳离子与YX－(OX－)含有相同的电子数,知X为H元素；W原子最高能级和最低能级填充电子的数目相等，说明W为Si元素。
【详解】
A. 叶腊石的化学式为Al2(Si4 O10)( OH)2中含有离子键和共价键，故A错误；
B. 原子半径越小，原子核对核外电子束缚力更大，不容易电离一个电子，电离能越大，O、Si、Al的原子半径大小：Al >Si>O，所以第一电离能大小：O>Si>Al ，即Y >W> Z，故B错误；
C. 工业上常用电解Al 2O3制备Al单质，故C正确；
D. Al的最高价氧化物的水化物为Al (OH)3，Si的最高价氧化物的水化物为硅酸，Al (OH)3不溶于硅酸，故D错误；故本题选C。
5．下列五种短周期元素的某些性质如表所示（其中只有W、Y、Z为同周期元素）
下列叙述错误的是（ ）
A．电负性大小顺序为：W>Y>Z
B．X、Y、Z三种元素形成的化合物，其晶体一定是分子晶体
C．Z的最高价含氧酸中含有两个非羟基氧
D．R元素可与Y形成既含非极性共价键又含离子键的化合物
【答案】B
【分析】
根据表中数据知，X的原子半径最小，且其正化合价为+1，则X位于第IA族；W、Y、Z为同周期元素，根据其化合价知，W为第VIIA族、Y为第VIA族、Z为第VA族元素，R为第IA族元素，其原子半径最大，且为短周期元素，所以R是Na元素；W、Y、Z都属于第二周期元素，所以W是F元素、Y是O元素、Z是N元素；X原子半径小于W，所以X是H元素，据此解答。
【详解】
A. 同一周期从左向右非金属性逐渐增强，非金属性越强，电负性越大，所以电负性W>Y>Z，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，故A不选；
B. H、O、N三种元素形成的化合物，其晶体可能是离子晶体，如硝酸铵，也可能是分子晶体，如硝酸，故B选；
C. Z的最高价含氧酸是硝酸，有结构可知含有两个非羟基氧，故C不选；
D. Na可与 O形成离子化合物Na2O2，Na2O2是既含非极性共价键又含离子键的化合物，故D不选；
故选：B。
6．某微粒的核外电子排布式为1s22s22p6，下列说法正确的是（ ）
A．可以确定该微粒为Ne
B．对应元素一定位于元素周期表中第13列
C．它的单质不可能是强还原剂
D．对应元素可能是电负性最大的元素
【答案】D
【详解】
A．某微粒的核外电子排布式为1s22s22p6，可知该微粒含有10个电子，该微粒可能是原子或离子，即可能是Ne，也可能是F-、Na+等，故A错误；
B．该微粒可能为Al3+，位于元素周期表中第13列，也可能是Ne原子或其它离子，不位于元素周期表中第13列，故B错误；
C．该微粒可能为Na+、Mg2+、Al3+，对应的单质是强还原剂，故C错误；
D．该微粒可能为F-，F是最活泼的非金属，它是电负性最大的元素，故D正确；答案为D。
7．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的最高价氢氧化物可能强碱
C．X为第五周期元素
D．X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3+
【答案】D
【详解】
A.由图象可知，该元素的I4>>I3，故该元素易形成+3价阳离子，故A错误；
B.由图象可知，该元素的I4>>I3，故该元素易形成+3价阳离子，X应为金属，X的最高价氢氧化物不属于强碱，故B错误；
C.周期数=核外电子层数，图像中没有显示X原子有多少电子层，因此无法确定该元素是否位于第五周期，故C错误；
D.由图象可知，该元素的I4>>I3，故该元素易形成+3价阳离子，因此X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3+，故D正确；
故选D。
8．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是：
A．碱性：NaOH< Mg（OH）2< Al（OH）3B．第一电离能：Na< Mg
【答案】C
【分析】
同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱；同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，第一电离能呈增大的趋势，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量低，第一电离能较大，以此解答该题。
【详解】
A．金属性：Na＞Mg＞Al，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，则碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，A错误；
B．同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量低，第一电离能较大，第一电离能：Mg＞Al＞Na，B错误；
C．同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应金属单质的还原性逐渐减弱，还原性：Na> Mg >Al，C正确；
D．同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，则电负性：Na＜Mg＜Al，D错误；
答案选C。
9．下列有关比较不正确的是
A．电负性：Cl＞S＞PB．最高正化合价：F＞S＞Si
C．沸点：PH3＜NH3＜HF＜H2OD．碱性：Mg(OH)2＜NaOH＜KOH
【答案】B
【详解】
A．非金属的非金属性越强，则电负性越强，电负性：Cl＞S＞P，A正确；
B．F只有-1价和0价，则最高正化合价：S＞Si＞F，B错误；
C．N、O、F的氢化物分子间存在氢键，氨气在常温下是气体，氢氟酸常温下易挥发，而水在常温为液态，则沸点：PH3＜NH3＜HF＜H2O，C正确；
D．金属的金属性越强，则最高价氧化物对应水化物的碱性越强，碱性：Mg(OH)2＜NaOH＜KOH，D正确；
答案为B。
10．在以下性质的比较中，正确的是( )
A．第一电子亲和能：B
C．第一电离能：Na
【详解】
A．非金属性越强，元素得电子能力越强，其电子亲和 能越大，则第一电子亲和能: B
C．同一周期元素，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族元素第一电离能大于其相邻元素，则第一电离能Na
11．下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5，则下列有关的比较中正确的是
A．第一电离能：④＞③＞②＞①
B．原子半径：④＞③＞②＞①
C．电负性：④＞②＞①＞③
D．最高正化合价：④＞③＝②＞①
【答案】A
【分析】
元素的基态原子的电子排布式中，①1s22s22p63s23p4为S，②1s22s22p63s23p3为P，③1s22s22p3为N，④1s22s22p5为F。
【详解】
A．一般来说，非金属性越强，第一电离能越大，但当原子轨道中电子处于半满或全满时，第一电离能出现反常，则第一电离能：④＞③＞②＞①，A正确；
B．一般来说，电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，所以原子半径：②＞①＞③＞④，B不正确；
C．非金属性④＞③＞①＞②，非金属性越强，电负性越大，所以电负性：④＞③＞①＞②，C不正确；
D．F没有正价，S显+6价，N、P都显+5价，所以最高正化合价：①＞③＝②＞④，D不正确；
故选A。
12．下表是第三周期部分元素基态原子的逐级电离能［单位：eV（电子伏特）］数据：
下列说法正确的是
A．乙常见的化合价是+1价B．甲的金属性比乙强
C．丁一定是金属元素D．丙不可能是非金属元素
【答案】B
【详解】
A．乙元素的第二电离能远远小于第三电离能，则乙元素最外层有2个电子，失去两个电子后达到稳定结构，所以乙为Mg元素，化合价为+2价，A错误；
B．甲的第一电离能比乙的小，第一电离能越小，金属性越强，故甲的金属性比乙强，B正确；
C．丙、丁元素的第一电离、第二电离能、第三电离能相差不大，说明丙元素最外层等于或大于3个电子，丙可能是金属元素也可能不是金属元素，丁一定元素最外层大于3个电子，一定为非金属元素，C、D错误；
故答案为：B。
13．已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误的是( )
A．X与Y形成化合物是，X可以显负价，Y显正价
B．第一电离能可能Y大于X
C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于于Y对应的
D．气态氢化物的稳定性：HmY小于HmX
【答案】C
【详解】
已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，说明X的非金属性比Y强，即X的原子序数大于Y。
A.因为X的电负性比Y强，所以二者化合时X为负价，故A正确，不符合题意；
B.X在Y的右侧，但是第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族元素的第一电离能，故B正确，不符合题意；
C.同周期元素，从做到右，最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强，所以X对应的酸性强与Y对应的，故C错误，符合题意；
D.同周期元素，从左到右，非金属性增强，气态氢化物的稳定性依次增强，故D正确，不符合题意。
故选C。
14．下列说法正确的是（ ）
A．原子的第一电离能越大，该元素的电负性就越大
B．原子的电子层数越多，原子半径越大
C．原子失去电子越多，说明其还原性越强
D．同一原子的能层越高，S电子云的半径越大
【答案】D
【详解】A．同一周期金属性从左到右逐渐减弱，同一周期第一电离能从左到右有增大趋势，但第IIIA族第一电离能小于第IIA，第VA族第一电离能大于第VIA，所以第一电离能递变规律与金属性递变规律不完全相同，故A错误；
B．原子半径由电子层数、核电荷数等因素共同决定，故B错误；
C．还原性的强弱与失电子的难易有关，与失电子多少无关，故C错误；
D．不同能层的s原子轨道的形状相同，但能层序数越大，电子距离原子核越远，半径越大，故D正确。
答案选D。
二、填空题
15．(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，违反了泡利原理的是______，违反了洪特规则的是______。
(2)用符号“＞”“＜”或“＝”表示下列各项关系。
①第一电离能：Na______Mg，Mg______Ca。
②电负性：O______F，F______Cl。
③能量高低：ns______(n+1)s，ns______np。
【答案】(1)② ③⑤ (2)＜ ＞ ＜ ＞ ＜ ＜
【详解】
(1)泡利不相容原理：每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子；洪特规则是指在同一个电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋方向相同；所以违反泡利不相容原理的有②，违反洪特规则的有③⑤；
(2)①同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族元素大于相邻元素，同一主族元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以第一电离能：Na＜Mg，Mg＞Ca；
②同一周期中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，同一主族中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性：O＜F，F＞Cl；
③电子的能层越大其能量越高，同一能层的电子，按s、p、d能量逐渐增大所以能量高低为：ns＜(n+1)s，ns＜np。
16．下图是元素周期表的一部分(号元素，用化学用语回答下列问题：
(1)D的基态电子排布式可简写为：___________；H代表的元素在周期表中的位置是___________。
(2)、G、J、K、M对应的简单离子的半径由大到小的顺序是___________(用离子符号表示)
(3)在所列元素中，电负性最大的元素是___________(填元素符号)。
(4)已知某原子的各级电离能如下：I1=577kJ/ml，I2=1817kJ/ml，I3=2745kJ/ml，I4=11578kJ/ml，则该原子在化合物中表现的化合价为___________
(5)元素周期表中位于斜对角线的两种元素及其性质十分相似，称之为对角线规则。根据元素周期表对角线规则，金属铍Be与铝单质及其化合物性质十分相似。Be(OH)2和Mg(OH)2可用试剂NaOH溶液鉴别。涉及的化学方程式为：___________。
【答案】(1)[Ar]d104s1 第四周期第VIII族 (2)、 S2->Cl->Ca2+>Al3+ (3)F (4) +3 (5)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
【分析】
依据元素在周期表中的相对位置，首先判断出元素种类分别为：A是H，B是Na， E是O，F是Mg，。H是Fe，D是Cu，I是P，J是S，K是Cl，L是Br，M是Ca，X是C，Y是F，然后结合元素周期律以及相关物质的性质分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析可知：D是Cu为29号元素，则D的基态电子排布式为：1s22s2sp63s2sp63d104s1，可简写为：[Ar]d104s1；H是Fe为26号元素，它在元素在周期表中的位置是第四周期第VIII族，故答案：[Ar]d104s1；第四周期第VIII族。
(2)根据上述分析：G是Al ，J是S，K是Cl，M是Ca ，G、J、K、M对应的简单离子分别为：Al3+、S2-、Cl-、Ca2+，S2-、Cl-、Ca2+的核外电子数相同，原子序数越大，半径越小，所以半径由大到小的顺序是S2->Cl->Ca2+，Al3+核外有两个电子层，Ca2+核外有三个电子层，所以半径是Ca2+>Al3+，所以半径由大到小的顺序是S2->Cl->Ca2+>Al3+，故答案：S2->Cl->Ca2+>Al3+。
(3)元素的非金属性越强，电负性越大，在所列元素中，F的非金属性越强，所以电负性最大的元素是F，故答案：F。
(4)已知某原子的各级电离能如下：I1=577kJ/ml，I2=1817kJ/ml，I3=2745kJ/ml，I4=11578kJ/ml，分析该元素的电离能可知，第四电离能剧增，第一二三电离能较小，说明该元素容易失去3个电子，则该元素的化合价为+3价，故答案：+3。
(5)金属铍Be与铝单质及其化合物性质十分相似，则Be(OH)2应可以和NaOH溶液反应生成类似于偏铝酸钠的Na2BeO2，所以Be(OH)2和Mg(OH)2可用NaOH试剂溶液鉴别。其反应的化学方程式为： Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O，Mg(OH)2和NaOH溶液不反应，故答案：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O。
17．(1)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)。
(2)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___________。
(3)元素Mn与O中，第一电离能较大的是___________。
(4)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____。
(5)元素铜与镍的第二电离能分别为ICu=1 958 kJ·ml-1、INi=1 753 kJ·ml-1，ICu>INi的原因是___。
【答案】(1)A (2)大于 Zn的核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子 (3) O 同周期元素随核电荷数的增大，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 (4)N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子 (5)铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子
【详解】
(1)A.[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；
B.[Ne]3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg+
C.[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；
D.[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]s1，故答案：A。
(2)因为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。所以Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能。故答案：大于；Zn的核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子。
(3)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。故答案：O。
(4)根据图可知，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。所以氮元素的E1呈现异常，故答案：同周期元素随核电荷数的增大，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原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子。
(5)因为 Cu的最外层电子式是3d104s1，失去一个电子后变成3d10全充满状态，而镍最外层是3d84s2，镍失去一个电子后变成4s1，不稳定，还易失去，所以元素铜的第二电离能大于元素镍的第二电离能。故答案：铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子。
18．第四周期有14种金属元素，其中4种为主族元素，10种为过渡元素。
(1)锰元素在周期表中的位置为___________；属于___________区元素(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)。
(2)基态铬原子的电子排布式为___________，与铬同周期的所有元素的基态原子中，最外层电子数与铬原子相同的有___________。
(3)基态Fe原子中，电子占据的最高能层的符号为___________，该能层具有的原子轨道数为___________，电子数为___________。
(4)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为___________，第一电离能由大到小的顺序为___________。
(5)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是___________。
【答案】(1)第四周期第ⅦB族 d (2) 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 (3) K、Cu N 16 2 (4) Br>Se>As Br>As>Se (5) Cu失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d10的Cu＋，能量较低，结构稳定，所以Cu的第二电离能相对较大(或Zn失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d104s1的Zn＋，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小。或Cu原子失去一个电子后，核外电子排布式为[Ar]3d10，而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大)
【详解】
(1)Mn的原子序数为25，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，位于第四周期第ⅦB族，属于d区元素，故答案为：第四周期第ⅦB族；d；
(2)基态铬原子核外有24个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1，第四周期最外层电子数为1的原子还有K、Cu，故答案为：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1；K；Cu；
(3)基态Fe原子核外有4个电子层，电子占据的最高能层为第四层，符号为N；该能层有s、p、d、f四个能级，原子轨道数为1＋3＋5＋7=16；其价层电子排布式为3d64s2，故N层的电子数为2，故答案为：N；16；2；
(4)同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性由大到小的顺序为：Br>Se>As；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但由于As的4p能级半充满，为稳定结构，其第一电离能大于Se，故第一电离能由大到小的顺序为：Br>As>Se，故答案为：Br>Se>As ；Br>As>Se；
(5)Cu失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d10的Cu＋，能量较低，结构稳定，所以Cu的第二电离能相对较大(或Zn失去一个电子变成电子结构为[Ar]3d104s1的Zn＋，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小。或Cu原子失去一个电子后，核外电子排布式为[Ar]3d10，而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1，铜达到了较稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大)。
元素
X
W
Y
Z
R
原子半径(pm)
37
64
66
70
154
主要化合价
+1
-1
-2
+5、-3
+1
元素
甲
乙
丙
丁
I1/eV
5.7
7.7
13.0
15.7
I2/eV
47.4
15.1
23.9
27.6
I3/eV
71.8
80.3
40.0
40.7
电离能/(kJ·ml-1)
I1
I2
铜
746
1 958
锌
906
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